(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Eine sphärische konvergente Linse aus Glas mit einem Brechungsindex von 1,5 und einem Krümmungsradius von 20 cm (Hälfte für jede Oberfläche) ist in einer unbekannten Flüssigkeit eingetaucht und bildet ein optisches System von hoher Präzision. Ein Beobachter, der sich in der Luft, in derselben Richtung wie die Hauptachse der Linse befindet, beobachtet, dass ein Objekt an der Position der Linse gebildet wird, und projiziert ein scharfes Bild in 60 cm Entfernung von der Linse. Da die Linse ‚dünn‘ ist, das heißt, der Abstand zwischen den Linsenoberflächen wird nicht berücksichtigt, bestimmen Sie: (1) Die Brennweite der Linse in der unbekannten Flüssigkeit. (2) Wenn die Linse in einer Flüssigkeit mit einem Brechungsindex von 1,8 eingetaucht ist, wie würde die neue Brennweite aussehen? Vernachlässigen Sie die Dicke der Linse und verwenden Sie die Linsengleichung: 1/f = (n_linse - n_luft)/(n_luft * (1/R1 - 1/R2)), wobei f die Brennweite ist, n_linse der Brechungsindex der Linse ist, n_luft der Brechungsindex der Luft ist und R1 und R2 die Krümmungsradien der Linsenoberflächen sind. Für ‚dünne‘ Linsen nehmen wir an, dass R1 und R2 entgegengesetzte Vorzeichen haben und die Brennweite positiv für konvergente Linsen ist.