Номер 28.33, страница 145 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 28. Линзы - номер 28.33, страница 145.

Условие.

28.33. На рис. 169 показаны главная оптическая ось $MN$ линзы, предмет $AB$ и его изображение $A_1B_1$. Определите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

Рис. 169

Решение.

Поскольку изображение $A_1B_1$ является действительным (так как оно находится по другую сторону от предмета, что подразумевается в таких задачах) и перевернутым по отношению к предмету $\text{AB}$, можно сделать вывод, что линза является собирающей.

Для графического определения положения оптического центра и фокусов линзы воспользуемся свойствами хода лучей в тонкой линзе.

1. Определение положения оптического центра O и линзы.

Известно, что луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется. Это означает, что точка $\text{A}$ (вершина предмета), точка $A_1$ (вершина изображения) и оптический центр линзы $\text{O}$ лежат на одной прямой.

Проведем прямую линию, соединяющую точку $\text{A}$ и точку $A_1$. Точка, в которой эта прямая пересекает главную оптическую ось $\text{MN}$, и есть оптический центр линзы $\text{O}$.

Плоскость линзы перпендикулярна главной оптической оси и проходит через ее оптический центр $\text{O}$.

2. Определение положения фокусов F и F'.

Для нахождения главного фокуса воспользуемся другим характерным лучом. Луч, выходящий из точки $\text{A}$ параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе пройдет через точку изображения $A_1$.

- Проведем из точки $\text{A}$ луч, параллельный оси $\text{MN}$, до его пересечения с плоскостью линзы. Обозначим эту точку как $\text{P}$.

- Соединим точку $\text{P}$ с точкой изображения $A_1$. Этот отрезок $PA_1$ показывает ход луча после преломления.

- Точка, в которой преломленный луч $PA_1$ пересекает главную оптическую ось $\text{MN}$, является главным фокусом линзы $\text{F}$.

- Второй (передний) фокус линзы $F'$ находится на главной оптической оси симметрично первому фокусу $\text{F}$ относительно оптического центра $\text{O}$. То есть, расстояние $F'O$ равно расстоянию $\text{OF}$.

Ответ: Графическое построение для определения положения оптического центра и фокусов линзы показано на рисунке ниже.