Номер 1, страница 172 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

13. Оптика. 13.7. Изображения светящихся точек и предметов в собирающей линзе - номер 1, страница 172.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для построения изображения светящейся точки S, создаваемого собирающей линзой, необходимо проследить ход как минимум двух лучей, исходящих из этой точки. Точка, где эти лучи (или их мнимые продолжения) пересекутся после прохождения через линзу, и будет являться изображением точки S.

Для удобства построения используют так называемые "удобные" лучи, ход которых известен:

1. Луч 1 (параллельный главной оптической оси): луч, выходящий из точки S и идущий параллельно главной оптической оси линзы. После преломления в линзе этот луч всегда проходит через ее задний главный фокус F.
2. Луч 2 (проходящий через оптический центр): луч, выходящий из точки S и проходящий через оптический центр линзы O. Такой луч не преломляется и продолжает свое распространение без изменения направления.

Пересечение этих двух лучей после линзы даст нам положение искомого изображения S'.

На приведенной ниже схеме выполнено построение для случая, когда светящаяся точка S находится на расстоянии d от линзы, большем фокусного ($d > F$), но меньшем двойного фокусного ($d < 2F$).

Как видно из построения, изображение S', полученное для случая, когда предмет находится между фокусом и двойным фокусным расстоянием, обладает следующими характеристиками:

• Действительное. Оно образовано пересечением самих преломленных световых лучей, а не их мнимых продолжений. Такое изображение можно получить на экране.
• Перевернутое. Изображение находится с противоположной стороны от главной оптической оси по сравнению с предметом.
• Увеличенное. Расстояние от изображения до главной оптической оси больше, чем расстояние от предмета до оси.

Ответ:

Изображение S' светящейся точки S строится на пересечении как минимум двух лучей, прошедших через линзу. Построение показано на рисунке выше. Характеристики изображения зависят от расстояния d от точки до линзы:

• Если $d > 2F$, изображение действительное, перевернутое, уменьшенное.
• Если $d = 2F$, изображение действительное, перевернутое, равное по размеру предмету.
• Если $F < d < 2F$, изображение действительное, перевернутое, увеличенное.

Во всех случаях, когда предмет находится за фокусом, изображение является действительным и перевернутым.