我们用肉眼观察物体,当物体由远移近时,它所张的视角增大.但是在达到明视距离s0以后继续前移,视角虽然继续增大,但眼镜将感到吃力,甚至看不清.可以认为,用肉眼观察,物体的视角最大不超过 w=y/s0,其中y为物体的长度.
而使用放大镜要想放大并看清物体,必须使这个像在无穷远到明视距离之内,相应的,物体就应放在焦距f以内的一个小范围内.这时,物体对光心所张的视角近似等于w~=y/f.因为此时眼睛和放大镜十分靠近,所以又可认为w~就是像对眼睛所张的视角.
在此,引入视角放大率M的概念,它定义为像所张的视角 与用肉眼在观察时物体在明视距离处所张视角w之比,即M=w~/w.带入前两式可得M=s0/f.
再看你的问题.第二个问题直接用公式即可得,f=s0/M=2.5cm;第一个问题,首先由公式得到该放大镜焦距
f=30/6=5cm,正常人一般按照明视距离25cm,应该M=25/5=5倍,如果答案为5.16,则默认正常人明视距离为25.8cm,不知道是不是题目中有这个数据.
概念部分参考《光学》北大赵凯华版