Номер 69.12, страница 236 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 69. Линзы - номер 69.12, страница 236.

Условие.

69.12 [1594] На рисунке IX-53 показан ход светового луча, падающего на рассеивающую линзу. Выполнив необходимое построение, найдите положение главного фокуса линзы и положение изображения ($S'$) светящейся точки $S$. Какое это изображение: действительное или мнимое?

Рис. IX-53

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Решение

Для ответа на вопросы задачи необходимо выполнить геометрические построения, основанные на свойствах рассеивающей линзы.

1. Нахождение положения главного фокуса линзы (F)

В условии задачи показан луч света, который выходит из точки S, идет параллельно главной оптической оси MN и падает на рассеивающую линзу. По правилу хода лучей в рассеивающей линзе, луч, параллельный главной оптической оси, после преломления в линзе идет по такому направлению, что его продолжение, построенное в обратную сторону, проходит через главный фокус F линзы. Этот фокус называют передним, так как он находится со стороны падения света.
Чтобы найти положение фокуса F, необходимо продолжить преломленный луч (который на рисунке отклоняется вверх и вправо) пунктирной линией в обратном направлении до пересечения с главной оптической осью MN. Точка этого пересечения и является главным фокусом F линзы.

2. Нахождение положения изображения (S') светящейся точки S

Для построения изображения S' точки S необходимо использовать как минимум два луча, исходящих из S.
Первый луч — это луч, который дан в условии: он идет параллельно главной оптической оси. После прохождения через линзу его продолжение проходит через главный фокус F, который мы нашли в предыдущем пункте.
Второй луч — это луч, который можно провести из точки S через оптический центр линзы O (точка пересечения линзы с главной оптической осью MN). Этот луч проходит через линзу, не преломляясь и не изменяя своего направления.
Изображение S' точки S будет находиться в точке пересечения продолжений лучей, прошедших через линзу. В данном случае это будет точка пересечения продолжения первого луча (линия, проходящая через F) и второго луча (проходящего через O без преломления). Точка S' будет расположена на той же стороне от линзы, что и предмет S, между фокусом F и оптическим центром O.

3. Определение характера изображения

Изображение S' получается в результате пересечения продолжения одного преломленного луча и действительного второго луча. Поскольку для нахождения точки изображения мы использовали продолжение луча, а не пересечение самих преломленных лучей, такое изображение является мнимым. Мнимые изображения нельзя получить на экране, их можно только увидеть, глядя в линзу.

Ответ: Главный фокус F линзы находится на главной оптической оси со стороны источника света, в точке пересечения оси с продолжением преломленного луча. Изображение S' светящейся точки S находится между главным фокусом F и линзой; оно является мнимым.