686. Для каждого из четырех случаев (рис. 182) определите тип тонкой линзы, дающей изображение S' точечного источника света S. Определите построением положения оптического центра линзы и ее главных фокусов.

Решение:

Для определения типа линзы и построения её оптического центра и фокусов, необходимо проанализировать положение изображения S' относительно источника света S и характер лучей.

Случай а:

Изображение S' находится правее линзы, оно действительное (показано звездочкой, что обычно означает точку) и увеличенное (по положению S'). Источник S находится левее линзы. Это соответствует собирающей линзе, когда предмет находится между фокусом и удвоенным фокусом.

Случай б:

Изображение S' находится правее линзы, оно действительное и уменьшенное (по сравнению с S, которое ближе к линзе). Источник S находится левее линзы. Это соответствует собирающей линзе, когда предмет находится дальше удвоенного фокуса.

Случай в:

Изображение S' находится левее линзы, оно мнимое и увеличенное. Источник S находится левее линзы. Это соответствует рассеивающей линзе, когда предмет находится между оптическим центром и фокусом.

Случай г (на рисунке обозначен как '2'):

Изображение S' находится правее линзы, оно действительное и такого же размера, как источник S. Источник S находится левее линзы. Это соответствует собирающей линзе, когда предмет находится на удвоенном фокусном расстоянии.

Построение (общие принципы для всех случаев):

1. Оптический центр (O): Обычно располагается на середине линзы, на главной оптической оси.

2. Главные фокусы (F и F'): Для собирающей линзы фокусы симметричны относительно центра линзы, и лучи, параллельные главной оптической оси, после преломления проходят через фокус F'. Для рассеивающей линзы лучи, параллельные главной оси, после преломления расходятся так, как будто выходят из фокуса F.

3. Построение изображений: Для построения изображения точки S необходимо провести как минимум два луча из точки S, учитывая тип линзы (собирающая или рассеивающая):

• Луч, проходящий через оптический центр (O), не преломляется.
• Луч, параллельный главной оптической оси, после линзы проходит через фокус F' (для собирающей) или его продолжение проходит через фокус F' (для рассеивающей).
• Луч, идущий через фокус F, после собирающей линзы становится параллельным главной оптической оси.

Точка пересечения лучей (или их продолжений) даст положение изображения S'.

Примечание: Точный вид построений зависит от конкретных положений S и S' на рисунке, которые должны быть выполнены с использованием правил построения изображений в тонких линзах.

Ответ: Определены типы линз для каждого случая (а - собирающая, б - собирающая, в - рассеивающая, г - собирающая). Положения оптического центра и фокусов определяются построением в соответствии с законами оптики для каждого случая.