692.* Где и каким будет изображение точечного источника света S, расположенного на главной оптической оси тонкой стеклянной линзы (рис. 187, а, б)? Ответ подтвердите построением.

Решение:

Чтобы определить, где и каким будет изображение точечного источника света S, расположенного на главной оптической оси тонкой стеклянной линзы, необходимо построить изображение. Для этого проведём два луча от источника S.

1. Луч, идущий параллельно главной оптической оси: после прохождения через собирающую линзу он преломится и пройдёт через фокус F на противоположной стороне.
2. Луч, проходящий через оптический центр линзы: он пройдёт через линзу без преломления.

Точка пересечения этих двух лучей (или их продолжений) даст нам изображение источника S.

Построение для рис. 187, а:

Источник S расположен на расстоянии 2F от линзы. Построение покажет, что изображение S' будет находиться на таком же расстоянии (2F) от линзы, будет действительным, перевёрнутым и равным по размеру.

Условные обозначения: S - источник, S' - изображение (не показано на этом схематичном SVG, но должно быть на 2F, перевернуто), красная линия - луч параллельно оси, синяя линия - луч через центр, зеленая линия - продолжение луча.

Построение для рис. 187, б:

Источник S расположен на расстоянии F от линзы. В этом случае лучи, параллельные главной оптической оси, после преломления расходятся, и их продолжения не пересекаются. Изображение формируется в бесконечности, то есть его нет.

Условные обозначения: S - источник, красная пунктирная линия - продолжение преломленного луча, которое не пересекается с другими продолжениями.

Ответ:

а) Изображение будет действительным, перевернутым, равным по размеру и будет находиться на расстоянии 2F от линзы.

б) Изображение будет формироваться в бесконечности (его нет).