Номер 57, страница 339 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Задачи для повторения - номер 57, страница 339.

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 оптическую систему из двух линз остался параллельным, необходимо выполнить определенные условия для каждой линзы.

1. Рассмотрим первую собирающую линзу с фокусным расстоянием $F_1$. Согласно правилу хода лучей, пучок света, параллельный главной оптической оси, после прохождения через собирающую линзу сходится в ее заднем фокусе. Таким образом, первая линза создает изображение бесконечно удаленного источника (параллельного пучка) в своей фокальной плоскости на расстоянии $F_1$ от своего оптического центра.

2. Рассмотрим вторую собирающую линзу с фокусным расстоянием $F_2$. Чтобы на выходе из этой линзы получился параллельный пучок света, источник света для нее должен находиться в ее передней фокальной плоскости. То есть лучи, падающие на вторую линзу, должны исходить из точки, расположенной на расстоянии $F_2$ перед ее оптическим центром.

3. Чтобы удовлетворить обоим условиям одновременно, необходимо, чтобы изображение, созданное первой линзой, служило объектом для второй линзы. Следовательно, место, где первая линза собирает лучи (ее задний фокус), должно совпадать с местом, откуда должны исходить лучи для второй линзы (ее передний фокус).

Это означает, что линзы должны быть расположены так, чтобы их главные оптические оси совпадали (т.е. они должны быть соосны), а задний фокус первой линзы должен совпадать с передним фокусом второй. Расстояние $d$ между оптическими центрами линз при таком расположении будет равно сумме их фокусных расстояний:

$d = F_1 + F_2$

Такая система называется телескопической (в данном случае это схема телескопа Кеплера).

Ответ: Две собирающие линзы следует расположить так, чтобы их главные оптические оси совпадали, а расстояние между их оптическими центрами было равно сумме их фокусных расстояний.