Для решения этой задачи воспользуемся формулой тонкой линзы, которая связывает расстояния до предмета (d), до изображения (d') и фокусное расстояние линзы (f):
[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'} ]
В данном случае:
- Расстояние от линзы до предмета (d) = 50 см.
- Расстояние от линзы до изображения (d') = -20 см (отрицательное значение указывает на то, что изображение виртуальное и находится на той же стороне линзы, что и предмет).
Подставим значения в формулу:
[ \frac{1}{f} = \frac{1}{50} + \frac{1}{-20} ]
Приведём дроби к общему знаменателю:
[ \frac{1}{f} = \frac{1}{50} - \frac{1}{20} = \frac{2}{100} - \frac{5}{100} = \frac{-3}{100} ]
Таким образом:
[ \frac{1}{f} = -\frac{3}{100} ]
Следовательно, фокусное расстояние (f):
[ f = -\frac{100}{3} \approx -33.33 \, \text{см} ]
Отрицательное значение фокусного расстояния подтверждает, что линза рассеивающая.
Теперь определим оптическую силу линзы (D), используя формулу:
[ D = \frac{1}{f} ]
Так как фокусное расстояние выражено в метрах, нужно перевести его из сантиметров в метры:
[ f = -33.33 \, \text{см} = -0.3333 \, \text{м} ]
Теперь подставим значение в формулу для оптической силы:
[ D = \frac{1}{-0.3333} \approx -3 \, \text{дптр} ]
Итак, оптическая сила линзы составляет приблизительно -3 диоптрии, а фокусное расстояние линзы равно приблизительно -33.33 см.