Точки
На рисунке приведены четыре точки, две из которых являются источниками света, а две другие — их действительными изображениями, создаваемыми тонкой линзой. Найдите путём конструирования плоскость линзы и её главную оптическую ось. Если возможностей больше одной, найдите их все. Решение представьте на дополнительном листе(-ах). (12 б.)
▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаПрямая через источник и его действительное изображение проходит через центр линзы между ними; изображение прямой — прямая, и они пересекаются в плоскости линзы.
▶РешениеСкрыть: решение
РешениеПрямая, соединяющая источник и изображение, проходит через центр линзы, и эта точка должна оказаться между источником и изображением, так как изображение действительное. Поэтому центр линзы \(O\) мы находим как точку пересечения отрезков \(S_1S_1'\) и \(S_2S_2'\), где \(S_1\) и \(S_2\) — источники, а \(S_1'\) и \(S_2'\) — соответствующие изображения. Чтобы точка пересечения возникла, \(S_1\) и \(S_1'\) должны располагаться по диагонали. Далее заметим, что изображение прямой — прямая, причём эти две прямые пересекаются в плоскости линзы. Так как изображением прямой \(S_1S_2\) является \(S_1'S_2'\), точка их пересечения \(P\) позволяет найти плоскость линзы \(OP\); главная оптическая ось — перпендикуляр к ней, проведённый через точку \(O\). С точки зрения плоскости линзы неважно, какая из прямых (\(S_1S_2\) или \(S_1'S_2'\)) является изображением, а какая — оригиналом. Поэтому у нас получаются две существенно различные возможности: либо эти две прямые расположены приблизительно горизонтально, либо приблизительно вертикально, см. рисунок.
Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Разрезанная линза Всесоюзная 1967/68, заключительный этап, 9 кл.
- Рассеивающая линза и увеличение изображения Всесоюзная 1968/69, заключительный этап, 9 кл.
- Ход луча через две линзы «Шаг в будущее» 2016/17, заключительный этап, 11 кл.
- Треугольник в собирающей линзе СПбГУ 2017/18, заключительный этап, 8–9 кл.
- Зеркало и линза «Надежда энергетики» 2023/24, заключительный этап, 10 кл.
- Чертёж Снеллиуса ВсОШ 2001/02, федеральный окружной этап, 9 кл.