Номер 69.9, страница 236 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 69. Линзы. Глава 9. Оптические явления - номер 69.9, страница 236.

69.9 [1591] Какой из трёх лучей — 2, 3 или 4, изображённых на рисунке IX-50 штриховыми линиями, является продолжением светового луча 1 после преломления его в линзе L1; в линзе L2?

a)

б) Рис. IX-50

Решение

Для определения хода луча после преломления в линзе необходимо сначала определить тип линзы по её условному обозначению, а затем применить соответствующее правило построения хода лучей. На обоих рисунках падающий луч 1 параллелен главной оптической оси MN. Главная оптическая ось — это прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы. Оптический центр линзы O лежит на пересечении линзы и главной оптической оси.

в линзе L1;

Линза L1, изображённая на рисунке а), является собирающей линзой. Это определяется по её условному обозначению, где стрелки на концах указывают наружу от главной оптической оси. Согласно правилу построения хода лучей в собирающей линзе, луч, падающий на неё параллельно главной оптической оси, после преломления проходит через её задний главный фокус (точку на главной оптической оси за линзой).

Проанализируем возможные пути преломлённого луча:

• Луч 2 отклоняется вверх, удаляясь от главной оптической оси. Такое преломление характерно для рассеивающей линзы.
• Луч 3 продолжает своё движение без изменения направления. Так распространяется луч, проходящий через оптический центр линзы, но луч 1 падает на линзу выше оптического центра.
• Луч 4 преломляется, отклоняясь вниз к главной оптической оси, и пересекает её в некоторой точке. Эта точка является главным фокусом линзы. Такое поведение полностью соответствует правилу для собирающей линзы.

Таким образом, после преломления в собирающей линзе L1 луч 1 пойдёт по траектории луча 4.

Ответ: луч 4.

в линзе L2?

Линза L2, изображённая на рисунке б), является рассеивающей линзой. Это определяется по её условному обозначению, где стрелки на концах указывают внутрь к главной оптической оси. Согласно правилу построения хода лучей в рассеивающей линзе, луч, падающий на неё параллельно главной оптической оси, после преломления отклоняется от оси так, что его продолжение, проведённое в обратном направлении, проходит через передний (мнимый) главный фокус линзы.

Проанализируем возможные пути преломлённого луча:

• Луч 2 отклоняется вверх, удаляясь от главной оптической оси. Если продлить этот луч в обратном направлении (влево от линзы), он пересечёт главную оптическую ось в точке, которая является мнимым фокусом. Это поведение соответствует правилу для рассеивающей линзы.
• Луч 3 продолжает движение без изменения направления, что неверно для луча, не проходящего через оптический центр.
• Луч 4 преломляется, отклоняясь к главной оптической оси. Такое преломление характерно для собирающей линзы.

Таким образом, после преломления в рассеивающей линзе L2 луч 1 пойдёт по траектории луча 2.

Ответ: луч 2.