Номер 4, страница 172 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

13. Оптика. 13.7. Изображения светящихся точек и предметов в собирающей линзе - номер 4, страница 172.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для построения изображения светящейся точки $S$, лежащей на главной оптической оси собирающей линзы, нельзя напрямую использовать стандартный метод построения с помощью двух «удобных» лучей, так как луч, идущий по главной оптической оси, не преломляется, и для него невозможно найти точку пересечения с другим лучом. Поэтому необходимо применить метод вспомогательного объекта.

1. Возьмём вспомогательную точку $A$, не лежащую на главной оптической оси, так, чтобы отрезок $SA$ был перпендикулярен главной оптической оси. Этот отрезок $SA$ можно рассматривать как вспомогательный объект.

2. Построим изображение $A'$ точки $A$. Для этого используем два луча, ход которых известен:

   • Первый луч (показан красным) исходит из точки $A$ параллельно главной оптической оси. После преломления в линзе этот луч проходит через её задний (правый) главный фокус $F$.
   • Второй луч (показан зелёным) исходит из точки $A$ и проходит через оптический центр линзы $O$. Этот луч не изменяет своего направления.
3. Точка $A'$, в которой пересекаются эти два преломлённых луча, является действительным изображением точки $A$.
4. Поскольку объект $SA$ был перпендикулярен главной оптической оси, его изображение $S'A'$ также будет перпендикулярно главной оптической оси. Следовательно, чтобы найти искомое изображение $S'$ точки $S$, достаточно опустить перпендикуляр из точки $A'$ на главную оптическую ось. Основание этого перпендикуляра и будет искомой точкой $S'$.

Графическое построение представлено на рисунке ниже.

Ответ: Изображение $S'$ светящейся точки $S$, лежащей на главной оптической оси, строится с помощью вспомогательного объекта $SA$. Найдя изображение $A'$ вспомогательной точки $A$, точка $S'$ определяется как основание перпендикуляра, опущенного из $A'$ на главную оптическую ось.