Номер 6, страница 133 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

6. На рисунке 27.10 дан луч, прошедший сквозь линзу с фокусным расстоянием $\text{F}$. Постройте ход луча до линзы.

Рис. 27.10

Решение:

Для построения хода луча до линзы (падающего луча) необходимо воспользоваться обратным ходом лучей и свойством фокальной плоскости собирающей линзы. Свойство заключается в том, что любой пучок параллельных лучей после преломления в линзе собирается в одной точке, лежащей в фокальной плоскости. Эта точка (называемая побочным фокусом) находится на пересечении фокальной плоскости и того луча из пучка, который проходит через оптический центр линзы (этот луч не преломляется).

Построение выполняется в следующем порядке. Сначала через задний фокус F проводится фокальная плоскость (перпендикулярно главной оптической оси). Затем заданный преломленный луч продолжается в обратном направлении до пересечения с фокальной плоскостью в точке A. Далее проводится вспомогательный луч, который является побочной оптической осью, — он соединяет точку A и оптический центр линзы O. Так как все лучи, параллельные этой побочной оси, после преломления соберутся в точке A, искомый падающий луч должен быть параллелен прямой AO. Таким образом, через точку падения исходного луча на линзу (точку B) проводится прямая, параллельная вспомогательному лучу AO. Эта прямая и есть искомый падающий луч.

На рисунке показано итоговое построение. Искомый падающий луч изображен красным цветом, а данный в условии преломленный луч — синим. Вспомогательные линии (фокальная плоскость, продолжение преломленного луча и побочная оптическая ось) показаны пунктиром.

Ответ:

Ход луча до линзы построен на приведённом выше рисунке. Падающий луч должен быть параллелен побочной оптической оси, проходящей через оптический центр линзы и точку, в которой продолжение преломлённого луча пересекает заднюю фокальную плоскость.