Для решения задачи необходимо использовать формулы тонкой линзы и увеличения.
Дано:
- расстояние от предмета до линзы (d_o = 0.25) м,
- увеличенное изображение в 3 раза, следовательно, увеличение (M = 3).
Так как изображение действительное и обратное, увеличение отрицательное, то есть (M = -3).
Формула увеличения для линзы:
[ M = -\frac{d_i}{d_o} ]
где (d_i) — расстояние от изображения до линзы.
Подставляем известные значения:
[ -3 = -\frac{d_i}{0.25} ]
Отсюда находим (d_i):
[ d_i = 3 \times 0.25 = 0.75 \, \text{м} ]
Теперь используем формулу тонкой линзы:
[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} ]
Подставляем значения (d_o) и (d_i):
[ \frac{1}{f} = \frac{1}{0.25} + \frac{1}{0.75} ]
[ \frac{1}{f} = 4 + \frac{4}{3} ]
Приводим к общему знаменателю:
[ \frac{1}{f} = \frac{12}{3} + \frac{4}{3} = \frac{16}{3} ]
Следовательно, фокусное расстояние линзы:
[ f = \frac{3}{16} ]
То есть, (f \approx 0.1875) м или 18.75 см.
Таким образом, фокусное расстояние двояковыпуклой линзы составляет приблизительно 18.75 см.