Как построить изображение предмета AB в тонкой собирающей линзе для каждого из трех случаев (см. рис. 176)? Опишите

Чтобы построить изображение предмета AB в тонкой собирающей линзе, мы должны учитывать три основных случая. Давайте рассмотрим каждый из них по очереди и построим изображение, объясняя каждый шаг подробно.

Первый случай: Предмет AB находится дальше, чем фокусное расстояние линзы (рисунок 176a). В этом случае, лучи от предмета, параллельные главной оптической оси, проходят через фокус линзы после прохождения через линзу. Чтобы построить изображение, проведем лучи от вершины предмета AB, параллельные главной оптической оси, и их продолжения пересекутся в точке F на продолжении оптической оси за линзой. Из лучей F и A проведем прямую, и она пересечет продолжение оптической оси в точке A". Таким образом, изображение предмета AB будет симметричным относительно вершины линзы.

Второй случай: Предмет AB расположен точно на фокусном расстоянии линзы (рисунок 176б). В этом случае, параллельные лучи от предмета AB станут параллельными оптической оси после прохождения через линзу. Поскольку ни один из лучей не пересекает другой, изображение предмета будет бесконечно удалено от линзы и будет представлять собой точку.

Третий случай: Предмет AB находится ближе, чем фокусное расстояние линзы (рисунок 176в). В этом случае, параллельные лучи от предмета AB будут выглядеть так, как будто они исходят от фокуса F линзы после прохождения через линзу. Для построения изображения проведем лучи от вершины предмета AB, параллельные главной оптической оси, и их продолжения пересекутся в точке F на продолжении оптической оси за линзой. Из F проведем лучи, проходящие через каждую точку на предмете, и их продолжения пересекутся с главной оптической осью в точках A" и B". Таким образом, изображение предмета AB будет перевернуто вдоль главной оптической оси и будет находиться возле фокуса F.

Итак, в каждом из трех случаев мы получаем следующие характеристики изображения:

- В первом случае, когда предмет находится дальше, чем фокусное расстояние линзы, изображение будет находиться на продолжении оптической оси и будет вырождаться в бесконечно удаленную точку.
- Во втором случае, когда предмет находится точно на фокусном расстоянии линзы, изображение будет бесконечно удалено от линзы и представляет собой точку.
- В третьем случае, когда предмет находится ближе, чем фокусное расстояние линзы, изображение будет перевернуто и находится возле фокуса линзы.

Надеюсь, эти объяснения и пошаговые решения помогли вам понять, как построить изображение предмета в тонкой собирающей линзе для каждого из трех случаев. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!