Задачи › Ход лучей в линзах, построения

Разрезанная линза

  1. Разрезанная линза

    Эстонская 2017/18, заключительный этап, 9-11 кл. · №26019

    Керсти собирает оптическую схему так, что собирающая линза находится на равных расстояниях от предмета и от экрана, на котором получается чёткое изображение. Она оставляет положения предмета и экрана прежними, но разрезает линзу по оптической главной оси пополам и раздвигает две получившиеся половинки от оптической главной оси. Нарисуйте на дополнительном листе ход лучей для новой схемы. Предмет обозначен буквой A. (6 баллов)

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Каждая половинка — это линза с прежним фокусным расстоянием, но со смещённой оптической осью: стройте изображение предмета в каждой из них отдельно, пользуясь лучом через оптический центр своей половинки.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    В условии задачи сказано, что в исходной схеме линза находится на равном расстоянии от предмета и от изображения. Это выполняется, когда и предмет, и изображение находятся от линзы на двойном фокусном расстоянии, причём увеличение системы равно 1 (предмет и изображение одного размера). При разрезании линзы пополам и сдвиге половинок по схеме на рисунке получаем две новые линзы, фокусные расстояния которых прежние, но оптические главные оси смещены. Поэтому на экране возникают два изображения того же размера, что и прежде, сдвинутые друг относительно друга по вертикали, а их яркость заметно меньше, чем у исходного изображения. При построении замечаем, что, хотя в действительности через область вне линзы лучи не проходят, их всё же можно использовать для построения изображения.

    Рисунок

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

Похожие задачи