Построение изображений

Построим с помощью собирающей линзы изображение предмета, который находится на расстоянии F< d< 2F от линзы.

Оказывается, полученный результат зависит от того, на каком расстоянии от собирающей линзы поместить предмет, и эти результаты можно по-разному использовать. Вы это увидите дальше, когда попробуете разные варианты, а пока решим задачу для расстояния F< d< 2F.

Предмет представляет собой отрезок, его изображение тоже отрезок, изображение подобно предмету, иначе оно не было бы его изображением. Чтобы построить изображение отрезка, можно построить изображение каждой его точки, но достаточно взять две крайние точки, построить их изображения и соединить (см. рис. 11).

Рис. 11. Начальное условие задачи

Начнем с точки В. Изображение точки В будет там, где лучи, исходящие из точки В, снова сойдутся в одной точке. Чтобы найти точку, где сойдутся все лучи, достаточно найти, где пересекутся хотя бы два луча, а это облегчает задачу.

Один луч, направление которого мы точно знаем, это луч 1. Он проходит через оптический центр линзы и не меняет направления.

Проведем второй луч параллельно главной оптической оси, потому что знаем, что он после преломления линзой пройдет через главный фокус линзы (все лучи светового пучка, параллельного главной оптической оси, проходят через главный фокус, они там пересекаются).

В точке, в которой луч 1 и луч 2 пересекутся, будет изображение точки В (см. рис. 12).