Нарисуйте собирающую линзу на клетчатой или миллиметровой бумаге в масштабе 1/10 с фокусным расстоянием

Хорошо, давайте решим эту задачу. Нам нужно нарисовать собирающую линзу на клетчатой или миллиметровой бумаге в масштабе 1/10 с фокусным расстоянием 30 см. Используя этот масштаб, фокусное расстояние будет составлять 3 см (так как 1/10 от 30 см равно 3 см).

Для начала нарисуем саму линзу. Собирающая линза имеет форму выпуклого стекла. Для удобства определения оптической оси можно нарисовать горизонтальную линию, проходящую посередине линзы. Верхняя и нижняя части линзы будут симметричны относительно этой линии.

Теперь поместим светящуюся точку S на расстоянии 60 см от линзы, за пределами оптической оси. Нарисуем точку S над оптической осью, на расстоянии 60 см от линзы.

Для построения пути лучей через линзу знаем следующие правила:
- Луч, идущий параллельно оптической оси и попадающий на линзу, после прохождения линзы пройдет через фокус линзы.
- Луч, проходящий через центр линзы, не изменит направление после прохождения линзы.
- Луч, проходящий через фокус линзы, после прохождения линзы станет параллельным оптической оси.

Теперь переходим к построению трех лучей:
1. Первый луч, проходящий параллельно оптической оси: Нарисуем луч, идущий от точки S параллельно оптической оси. После прохождения линзы он должен пройти через фокус линзы. Обозначим точку пересечения луча и фокуса линзы как F1.

2. Второй луч, проходящий через центр линзы: Поскольку он проходит через центр линзы, его направление не изменится. Вместо этого луч продолжит свой путь прямо вдоль оптической оси. Обозначим точку попадания этого луча на оптическую ось как C.

3. Третий луч, проходящий через фокус линзы: Нарисуем луч, начинающийся в точке S и проходящий через фокус линзы. После прохождения линзы, он должен стать параллельным оптической оси. Обозначим точку пересечения этого луча с оптической осью как F2.

После проведения всех лучей, обозначим получившееся изображение точки S в виде стрелочки или крестика.

Таким образом, мы нарисовали собирающую линзу на клетчатой или миллиметровой бумаге в масштабе 1/10 с фокусным расстоянием 3 см. Построили путь трех лучей, проходящих через линзу: первый проходит параллельно оптической оси, второй проходит через центр линзы, а третий проходит через фокус линзы. Полученное изображение точки S указывает на то, где находится ее изображение после прохождения через линзу.