Номер 9, страница 43, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 8. Оптика. Параграф 47. Тонкие линзы - номер 9, страница 43.

Условие.

9. На рис. 46 показаны главные оптические оси тонкой собирающей $ (a) $ и тонкой рассеивающей $ (б) $ линз. Точками обозначены главные фокусы $ F $ этих линз. Постройте ход луча $ 1 $ после его преломления в линзах.

a

б

Рис. 46

Решение.

а

Решение

Для построения хода произвольного луча 1, падающего на тонкую собирающую линзу, воспользуемся вспомогательным построением с использованием побочной оптической оси.

1. Через оптический центр линзы (точка пересечения главной оптической оси и плоскости линзы) проведем прямую, параллельную падающему лучу 1. Эта прямая называется побочной оптической осью.

2. Через главный фокус F, расположенный за линзой (задний фокус), проведем фокальную плоскость – прямую, перпендикулярную главной оптической оси.

3. Точка пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью называется побочным фокусом (F').

4. По правилу построения изображений в тонких линзах, все лучи, падающие на собирающую линзу параллельно некоторой побочной оптической оси, после преломления в линзе пересекаются в соответствующем побочном фокусе. Так как луч 1 параллелен построенной побочной оптической оси, после преломления он пройдет через побочный фокус F'.

5. Соединяем точку падения луча 1 на линзу с побочным фокусом F'. Полученная прямая является искомым преломленным лучом.

Ответ: Преломленный луч пройдет через точку пересечения падающего луча с линзой и через побочный фокус F', который находится в задней фокальной плоскости на пересечении с побочной оптической осью, параллельной падающему лучу.

б

Решение

Для построения хода произвольного луча 1, падающего на тонкую рассеивающую линзу, также воспользуемся вспомогательным построением с использованием побочной оптической оси.

1. Через оптический центр линзы проведем прямую, параллельную падающему лучу 1 (побочную оптическую ось).

2. Через главный фокус F, расположенный перед линзой (передний, или мнимый фокус), проведем фокальную плоскость – прямую, перпендикулярную главной оптической оси.

3. Точка пересечения побочной оптической оси с передней фокальной плоскостью является мнимым побочным фокусом (F').

4. По правилу построения изображений в тонких линзах, все лучи, падающие на рассеивающую линзу параллельно некоторой побочной оптической оси, после преломления в линзе расходятся так, что их продолжения пересекаются в соответствующем мнимом побочном фокусе.

5. Следовательно, продолжение преломленного луча должно пройти через мнимый побочный фокус F'. Соединяем мнимый побочный фокус F' с точкой падения луча 1 на линзу и продолжаем эту линию за линзу. Полученная выходящая прямая и есть преломленный луч.

Ответ: Преломленный луч пойдет так, что его продолжение, проведенное в обратном направлении, пройдет через мнимый побочный фокус F', который находится в передней фокальной плоскости на пересечении с побочной оптической осью, параллельной падающему лучу.