Номер 57, страница 246 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

57. Как следует расположить две собирающие линзы, чтобы параллельный пучок света после прохождения через обе линзы остался параллельным?

Решение

Для того чтобы параллельный пучок света после прохождения через две собирающие линзы остался параллельным, необходимо выполнить определенные условия для каждой линзы.

1. Первая собирающая линза.

Параллельный пучок света, падающий на собирающую линзу с фокусным расстоянием $F_1$, после преломления собирается в ее заднем фокусе. Таким образом, после прохождения первой линзы лучи света сходятся в одной точке, которая является фокусом этой линзы.

2. Вторая собирающая линза.

Чтобы из второй собирающей линзы с фокусным расстоянием $F_2$ вышел параллельный пучок света, необходимо, чтобы лучи, падающие на нее, исходили из ее переднего фокуса. То есть, источник света для второй линзы должен находиться в ее фокусе.

3. Комбинация линз.

В системе из двух линз источником света для второй линзы является действительное изображение, созданное первой линзой. Как мы выяснили, это изображение формируется в фокусе первой линзы. Следовательно, чтобы на выходе из второй линзы получить параллельный пучок, нужно, чтобы фокус первой линзы совпал с фокусом второй линзы.

Это означает, что две собирающие линзы нужно расположить так, чтобы их главные оптические оси совпадали (линзы должны быть соосны), а задний фокус первой линзы был совмещен с передним фокусом второй. При таком расположении расстояние $d$ между оптическими центрами линз будет равно сумме их фокусных расстояний: $d = F_1 + F_2$. Такая система называется телескопической (или афокальной).

Ответ: две собирающие линзы следует расположить соосно так, чтобы задний фокус первой линзы совпадал с передним фокусом второй. Расстояние между оптическими центрами линз должно быть равно сумме их фокусных расстояний.