Номер 1, страница 137 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

1. Постройте изображение предмета $AB$ в тонких собирающей и рассеивающей линзах (рис. 155, 156). Какое это изображение?

Рис. 155

Рис. 156

Рис. 155 (Собирающая линза)

Решение:

Для построения изображения предмета AB в собирающей линзе воспользуемся построением изображений его крайних точек A и B.

Точка A лежит на главной оптической оси, следовательно, ее изображение A' также будет лежать на главной оптической оси.

Для построения изображения точки B (B') используем два удобных луча:

• Первый луч (на схеме красный), идущий из точки B параллельно главной оптической оси. После преломления в линзе он пройдет через ее задний фокус F'.
• Второй луч (на схеме синий), идущий из точки B через оптический центр линзы O. Этот луч не преломляется и не меняет своего направления.

Поскольку преломленные лучи за линзой расходятся, они не пересекутся. Однако их продолжения в обратную сторону (показаны пунктиром) пересекаются в точке B'. Эта точка является мнимым изображением точки B.

Опустив перпендикуляр из точки B' на главную оптическую ось, найдем положение точки A'. Полученный отрезок A'B' является изображением предмета AB.

Характеристики полученного изображения A'B':

• Мнимое, так как получено на пересечении продолжений преломленных лучей.
• Прямое (неперевернутое), так как расположено по ту же сторону от главной оптической оси, что и предмет.
• Увеличенное, так как его размеры больше размеров предмета.

Ответ: Изображение, даваемое собирающей линзой в данном случае (предмет между фокусом и линзой), является мнимым, прямым и увеличенным.

Рис. 156 (Рассеивающая линза)

Решение:

Для построения изображения предмета AB в рассеивающей линзе также построим изображения его крайних точек A и B.

Изображение A' точки A, лежащей на главной оптической оси, также будет лежать на этой оси.

Для построения изображения точки B (B') используем два удобных луча:

• Первый луч (на схеме красный), идущий из точки B параллельно главной оптической оси. После преломления в линзе он пойдет так, как будто его продолжение выходит из переднего фокуса F.
• Второй луч (на схеме синий), идущий из точки B через оптический центр линзы O. Этот луч не преломляется.

Пересечение продолжения первого преломленного луча (показано пунктиром) со вторым лучом дает положение мнимого изображения B'.

Опустив перпендикуляр из точки B' на главную оптическую ось, найдем положение точки A'. Отрезок A'B' является изображением предмета AB.

Характеристики полученного изображения A'B':

• Мнимое, так как получено на пересечении луча и продолжения другого луча.
• Прямое (неперевернутое), так как расположено по ту же сторону от главной оптической оси, что и предмет.
• Уменьшенное, так как его размеры меньше размеров предмета.

Ответ: Изображение, даваемое рассеивающей линзой, всегда является мнимым, прямым и уменьшенным, независимо от положения предмета.