Для решения задачи используем формулу тонкой линзы:
\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_1} + \frac{1}{d_2} \]
где:
- \( f \) — фокусное расстояние линзы,
- \( d_1 \) — расстояние от предмета до линзы,
- \( d_2 \) — расстояние от линзы до изображения.
Из условия задачи:
- \( d_1 = 15 \) см (положительное значение, так как предмет находится перед линзой),
- \( d_2 = 30 \) см (положительное значение, так как изображение находится за линзой).
Подставим значения в формулу:
\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{15} + \frac{1}{30} \]
Сначала найдем общий знаменатель для дробей:
\[ \frac{1}{15} + \frac{1}{30} = \frac{2}{30} + \frac{1}{30} = \frac{3}{30} = \frac{1}{10} \]
Теперь найдем фокусное расстояние:
\[ f = 10 \text{ см} \]
Теперь вычислим оптическую силу \( D \), которая определяется как:
\[ D = \frac{1}{f} \]
где \( f \) измеряется в метрах. Преобразуем сантиметры в метры:
\[ f = 0.1 \text{ м} \]
Теперь найдем оптическую силу:
\[ D = \frac{1}{0.1} = 10 \text{ дптр} \]
Теперь определим характер изображения. Так как:
- Расстояние предмета \( d_1 = 15 \) см (положительное),
- Расстояние изображения \( d_2 = 30 \) см (положительное),
- Изображение находится за линзой (то есть действительное и увеличенное).
Таким образом, изображение является действительным, увеличенным и перевернутым.
Итак, в итоге:
- Фокусное расстояние: \( f = 10 \) см
- Оптическая сила: \( D = 10 \) дптр
- Характер изображения: действительное, увеличенное и перевернутое.