Номер 685, страница 124 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение:

На представленном рисунке изображена тонкая собирающая линза. Для того чтобы показать ход световых лучей после преломления в ней, воспользуемся правилами построения лучей в тонких линзах.

1. Ход верхнего луча:

При внимательном рассмотрении можно заметить, что этот луч (или его продолжение) проходит через передний главный фокус линзы (точка F, расположенная слева от линзы). В учебных задачах лучи часто выбирают для демонстрации одного из "особых" случаев. Согласно правилу построения:

Луч света, проходящий через передний главный фокус собирающей линзы, после преломления в линзе распространяется параллельно главной оптической оси.

Таким образом, после прохождения линзы верхний луч будет двигаться вправо, параллельно главной оптической оси.

2. Ход нижнего луча:

Нижний луч не проходит через фокус или оптический центр и не параллелен главной оптической оси, то есть является произвольным. Для построения его дальнейшего хода используется следующий метод:

а) Через оптический центр линзы (точка пересечения линзы с главной оптической осью) строим побочную оптическую ось, которая параллельна падающему нижнему лучу.

б) Через задний главный фокус (точка F справа от линзы) проводим заднюю фокальную плоскость (линия, перпендикулярная главной оптической оси).

в) Находим точку пересечения побочной оптической оси и задней фокальной плоскости. Эта точка называется побочным фокусом F'.

г) Согласно правилу, все параллельные лучи (включая исходный нижний луч), падающие на линзу, после преломления соберутся в этом побочном фокусе F'. Следовательно, преломленный луч выйдет из точки падения на линзу и пройдет через точку F'.

Так как падающий нижний луч направлен снизу вверх, к главной оптической оси, то и параллельная ему побочная оптическая ось будет направлена снизу вверх. Поэтому побочный фокус F' будет находиться в задней фокальной плоскости выше главной оптической оси, и преломленный луч пойдет по направлению к нему.

Ответ:

Итоговый ход лучей после преломления в линзе показан на схеме ниже. Верхний луч, пройдя через передний фокус, выходит из линзы параллельно главной оптической оси. Нижний луч преломляется таким образом, что проходит через соответствующий ему побочный фокус F', расположенный в задней фокальной плоскости.