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一光学系统的结构如图所示,薄透镜L1为会聚透镜,焦距为f1;薄透镜L2为发散透镜,焦距为-f2.成像面P处放有照相底片,L1和P的位置固定不动,现给定f1=3.00厘米,P与L1之间的距离l=4.50厘米
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问题描述:

一光学系统的结构如图所示,薄透镜L1为会聚透镜,焦距为f1;薄透镜L2为发散透镜,焦距为-f2.成像面P处放有照相底片,L1和P的位置固定不动,现给定f1=3.00厘米,P与L1之间的距离l=4.50厘米.L1与L2之间的距离d是可调的.要求通过调节d使无穷远处的物或近处的物都能在底片上成像,问:

(1)如果f2=3.00厘米,物体从无穷远处移到u1=100.0厘米处,则L2移动的距离为多少?

(2)是否只要f2和d取值适当,不管物体在什么地方都能在P上成像?如不能,则对物距有何限制?

(3)如果要求采用一个焦距确定的L2,通过调节d的数字使物距满足上面第2问的要求的物体都能在P上成实像,则L2的焦距f2应满足什么条件及相应的d的调节范围.

董连华回答:
  (1)由凸透镜成像公式,有:1u+1v=1f1解得:v=11f1−1u…①可得:v(u=∞)=f1=3cmv(u=100)=30097=3.09cm;要在凹透镜右边成实像,则L1形成的实像应该在L2右侧,由凹透镜成像公式,有:1d−v+1l−d=1f2→d=l+v2...
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