Номер 376, страница 108 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Линзы - номер 376, страница 108.

Условие.

376. На рисунке показан ход лучей после преломления в линзе. Построением покажите положение светящейся точки $\text{S}$ и ее изображения $S'$.

Решение.

Решение

Для определения положения светящейся точки S и ее изображения S' необходимо выполнить обратное построение хода лучей, используя правила геометрической оптики для тонкой собирающей линзы. На исходном рисунке показаны лучи после их преломления в линзе.

1. Построение изображения S'.

   Изображение находится в точке пересечения преломленных лучей (для действительного изображения) или их продолжений (для мнимого изображения). На рисунке лучи после линзы расходятся, следовательно, изображение будет мнимым. Чтобы найти его положение, нужно продлить оба преломленных луча в обратном направлении (в пространство перед линзой). Точка, где эти продолжения пересекутся, и есть мнимое изображение S'.

2. Построение светящейся точки S.

   Чтобы найти положение источника света S, необходимо построить ход падающих лучей, которые после преломления дадут лучи, показанные на рисунке.

   а) Верхний преломленный луч проходит через передний главный фокус линзы F. Такой преломленный луч соответствует падающему лучу, который был направлен параллельно главной оптической оси. Таким образом, мы знаем, что источник S находится на прямой, параллельной главной оптической оси и проходящей через точку, в которой верхний луч падает на линзу.

   б) Для нахождения второй линии, на которой лежит точка S, воспользуемся общим свойством линзы: луч, идущий от источника S через оптический центр O, не преломляется. Его продолжение в обратную сторону также должно пройти через мнимое изображение S'. Это означает, что точки S, °и S' лежат на одной прямой.

   в) Точка S находится на пересечении двух построенных линий: прямой, параллельной главной оптической оси (из пункта 'а'), и прямой, проходящей через точки S' и °(из пункта 'б').

Ниже приведено полное графическое построение.

Ответ: Положение светящейся точки S и ее мнимого изображения S' определено с помощью графических построений, как показано на рисунке.
Примечание: представленный в задаче ход лучей является физически противоречивым для одиночной собирающей линзы и действительного источника, однако приведенное решение демонстрирует формальное применение правил построения.