Номер 10, страница 217, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

10. Постройте изображение предмета, находящегося а) на двойном фокусе линзы; б) между линзой и ее главным фокусом.

Дайте характеристику получившихся изображений.

а) на двойном фокусе линзы

Для построения изображения предмета, находящегося в двойном фокусе собирающей линзы (расстояние до линзы $d = 2F$), используется ход двух характерных лучей:

1. Луч, исходящий из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через ее задний фокус ($F'$).

2. Луч, исходящий из той же точки и проходящий через оптический центр линзы, не меняет своего направления.

Точка пересечения этих двух лучей после преломления дает изображение верхней точки предмета. В данном случае лучи пересекутся на расстоянии, равном двойному фокусному расстоянию от линзы с противоположной стороны ($f' = 2F'$).

Характеристика получившегося изображения:

• Действительное, так как оно сформировано пересечением самих преломленных лучей.
• Перевернутое, так как изображение расположено с противоположной стороны от главной оптической оси по отношению к предмету.
• Равное по размеру предмету (увеличение равно 1).

Ответ: Изображение является действительным, перевернутым и равным по размеру предмету.

б) между линзой и ее главным фокусом

Для построения изображения предмета, находящегося между линзой и ее главным фокусом ($d < F$), также используется ход двух лучей:

1. Луч, идущий параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через задний фокус ($F'$).

2. Луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется.

После прохождения через линзу эти лучи становятся расходящимися и не пересекаются. Однако их продолжения, проведенные в обратном направлении (в сторону, откуда пришел свет), пересекаются. Точка пересечения этих продолжений и формирует изображение.

Характеристика получившегося изображения:

• Мнимое, так как оно сформировано пересечением продолжений лучей, а не самих лучей.
• Прямое, так как изображение находится с той же стороны от главной оптической оси, что и предмет.
• Увеличенное (этот случай соответствует работе лупы или увеличительного стекла).

Ответ: Изображение является мнимым, прямым и увеличенным.