Номер 5, страница 172 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

13. Оптика. 13.7. Изображения светящихся точек и предметов в собирающей линзе - номер 5, страница 172.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Собирающая линза с фокусами F.

Предмет AB, расположенный перпендикулярно главной оптической оси на расстоянии d от линзы, где $d > F$.

Найти:

Построить изображение предмета A'B' и определить его характеристики.

Решение:

Для построения изображения предмета AB в собирающей линзе, построим изображение его верхней точки A. Изображение нижней точки B, лежащей на главной оптической оси, будет также лежать на оси, а само изображение A'B' будет перпендикулярно оси, так как предмет ей перпендикулярен.

Для построения изображения точки A используем два луча, ход которых известен:

1. Луч, идущий от точки A параллельно главной оптической оси. После преломления в линзе этот луч пройдет через ее задний (второй) главный фокус F.
2. Луч, идущий от точки A через оптический центр линзы O. Этот луч не испытывает преломления и не меняет своего направления.

Точка пересечения этих двух преломленных лучей является изображением точки A (обозначим ее A'). Опустив перпендикуляр из точки A' на главную оптическую ось, получим изображение A'B' всего предмета.

Проанализировав полученное изображение A'B', можно определить его характеристики:

• Действительное: так как оно образовано пересечением самих преломленных лучей. Такое изображение можно получить на экране.
• Перевернутое: так как изображение направлено в сторону, противоположную предмету.
• Уменьшенное: так как высота изображения A'B' меньше высоты предмета AB. Это верно для случая, когда предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), что соответствует рисунку в задании.

Ответ:

Изображение, полученное с помощью собирающей линзы, когда предмет находится за фокусом (и конкретно в данном случае — за двойным фокусом), является действительным, перевернутым, уменьшенным.