Номер 3, страница 260 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. На рисунке 222 показан ход светового луча, падающего на рассеивающую линзу. Выполнив необходимое построение, найдите положение переднего фокуса линзы и положение изображения светящейся точки S. Какое это изображение: действительное или мнимое?

Рис. 222. Рисунок к упр. 32д.3

Для решения задачи необходимо выполнить следующие построения, основанные на законах геометрической оптики для тонких рассеивающих линз.

Положение переднего фокуса линзы

Согласно правилу построения, луч, падающий на рассеивающую линзу параллельно главной оптической оси, после преломления отклоняется от оси. Его продолжение, проведённое в обратном направлении, пересекает главную оптическую ось в точке, называемой передним (мнимым) фокусом линзы F. Для нахождения фокуса на данном рисунке нужно продлить преломлённый луч (тот, что идёт от линзы вправо и вверх) в обратную сторону до пересечения с главной оптической осью. Эта точка и будет фокусом F.

Ответ: Передний фокус F находится на главной оптической оси в точке, где её пересекает продолжение преломленного луча, который до линзы был параллелен этой оси.

Положение изображения светящейся точки S

Изображение точки строится на пересечении как минимум двух лучей (или их продолжений), вышедших из этой точки и прошедших через линзу.

1. Первый луч нам дан: он идёт от S параллельно главной оптической оси. После преломления его продолжение проходит через фокус F (как мы выяснили выше).

2. Второй луч проведём из точки S через оптический центр линзы O. Этот луч не преломляется и сохраняет своё направление.

Изображение S' точки S находится там, где пересекаются эти два луча после линзы. Поскольку сами преломлённые лучи расходятся, они не пересекутся. Изображение будет мнимым и будет находиться в точке пересечения продолжения первого преломленного луча и самого второго луча.

Ответ: Изображение S' находится в точке пересечения луча, проходящего через оптический центр линзы, с продолжением преломленного луча, который до линзы был параллелен главной оптической оси.

Какое это изображение: действительное или мнимое?

Изображение называется мнимым, если оно образовано пересечением не самих преломлённых лучей, а их продолжений. В нашем случае точка S' получена именно так — на пересечении продолжения одного луча с другим. Такое изображение нельзя получить на экране.

Ниже приведено полное построение, иллюстрирующее нахождение фокуса F и изображения S':

Ответ: Изображение мнимое.