Задачи › Оптические приборы

Поле зрения лупы

  1. Поле зрения лупы

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    4/10

    На достаточно удалённые предметы смотрят через собирающую линзу с фокусным расстоянием \(F = 9\) см, располагая глаз на расстоянии \(a = 36\) см от линзы.

    Оцените минимальный размер экрана, который нужно расположить за линзой так, чтобы он перекрыл все поле изображения. Где следует расположить экран? Считать, что зрачок глаза равен \(r \approx 1{,}5\) мм.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Радиус экрана \(R = \dfrac{b}{a}\,r \approx 0{,}5\) мм; экран расположить на расстоянии \(b = \dfrac{aF}{a - F} = 12\) см от линзы, с центром в точке \(B\) (на оси линзы).

    Решение

    Пренебрежём сначала размерами зрачка, считая его точечным. Ясно, что из прошедших через линзу лучей в глаз попадут те и только те, которые перед попаданием на линзу прошли через точку \(B\) (рис. 226), сопряжённую с той точкой, в которой расположен зрачок. Расстояние \(b\) от линзы до точки \(B\) найдём, воспользовавшись формулой тонкой линзы: \[\frac{1}{F} = \frac{1}{a} + \frac{1}{b}, \qquad b = \frac{aF}{a - F} = 12\text{ см}.\] Теперь понятно, что экран должен совпадать с действительным изображением зрачка в плоскости \(S\). Из рис. 226 видно, что радиус минимального экрана равен \[R = \frac{b}{a}\,r \approx 0{,}5\text{ мм}\] и его надо расположить в плоскости \(S\) с центром в точке \(B\).

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи