某凸透镜的直径是15cm,一束平行于其主光轴的平行光源通过它后,在距离它10cm的光屏上得到一个直径为 5cm的光斑,这个凸透镜的焦距是_.

问题描述:

某凸透镜的直径是15cm,一束平行于其主光轴的平行光源通过它后,在距离它10cm的光屏上得到一个直径为 5cm的光斑,这个凸透镜的焦距是______.

据题目可知,若该光斑在凸透镜的焦点之后,即如下图甲所示:
△FAB∽△FGH;故

GH
AB
=
FK
FO
;AB=15cm,且GH=5cm,所以,
FK
FO
=
1
3
,OK=10cm,所以OF=
3
4
×10cm=7.5cm;
若该光斑在凸透镜的焦点之前,即如下图乙所示:
此时△ABF∽△CDF;即
AB
CD
=
OF
EF
,AB=15cm,且CD=5cm,所以,
OF
EF
=
15
5
=
3
1
OF
OE
=
3
2
,且OE=10cm,所以OF=15cm;

故答案为:7.5cm或15cm;