Problem 17.59
หัวข้อ: เลนส์บาง (Thin Lenses)
เลนส์นูนความยาวโฟกัส 20 cm วางกึ่งกลางระหว่างเลนส์เว้าสองชิ้นซึ่งมีความยาว โฟกัส 10 cm ทั้งคู่ เมื่อยิงแสงขนานผ่านระบบเลนส์ดังกล่าว ปรากฏว่าเป็นแสงขนาน ออกมา เลนส์เว้าทั้งสองห่างกันเป็นระยะเท่าใด?
คำตอบ
\(x = 60 cm \;\blacksquare\)
\(x = 60 cm \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
สมมติให้เลนส์เว้าทั้งสองห่างกันเป็นระยะ x
พิจารณาแสงขนานเข้ามายังเลนส์เว้าชิ้นแรก
จาก\(\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{f}\)
\(\frac{1}{\infty}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{-10 cm}\to \therefore s' = -10 cm\)
∴ ภาพเกิดขึ้นหน้าเลนส์เว้าชิ้นแรกเป็นระยะ \(10 cm\)
พิจารณาแสงขนานออกมาจากเลนส์เว้าชิ้นสอง
จาก\(\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{f}\)
\(+\frac{1}{s}\frac{1}{\infty}=\frac{1}{-10 cm}\to \therefore s = -10 cm\)
∴ ภาพเกิดขึ้นหน้าเลนส์นูนอยู่ที่ระยะ \(10 cm\) หลังเลนส์เว้าชิ้นสอง
พิจารณาภาพจากเลนส์นูนความยาวโฟกัส \(20 cm\)
จาก\(\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{f}\)
\(\frac{1}{\frac{x}{2}- (-10 cm)}+\frac{1}{\frac{x}{2}- (-10 cm)}=\frac{1}{20 cm}\)
\(\frac{4}{x + 20}=\frac{1}{20}\)
\(x = 60 cm \;\blacksquare\)