Номер 686, страница 124 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Для построения изображения предмета AB в рассеивающей тонкой линзе воспользуемся двумя характерными лучами, исходящими из точки A, являющейся вершиной предмета.

Первый луч — это луч, идущий параллельно главной оптической оси. После прохождения через рассеивающую линзу он преломляется таким образом, что его обратное продолжение проходит через мнимый фокус F, расположенный с той же стороны от линзы, что и предмет.

Второй луч — это луч, проходящий через оптический центр линзы O. Этот луч не испытывает преломления и продолжает свое распространение по прямой линии.

Точка A', в которой пересекаются обратное продолжение первого преломленного луча и второй луч, является мнимым изображением точки A. Изображение основания предмета, точки B, лежащей на главной оптической оси, будет точка B', также лежащая на оси под точкой A'. Таким образом, A'B' — искомое изображение предмета.

Решение

а

Предмет AB расположен за двойным фокусным расстоянием линзы ($d > 2F$). Выполняем построение, как описано выше. Проводим из точки A луч, параллельный главной оптической оси, до линзы. Его продолжение после преломления проходит через передний фокус F. Второй луч из A проводим через оптический центр O. На пересечении продолжения первого луча и второго луча получаем точку A'. Изображение A'B' оказывается расположенным между фокусом F и линзой. Характеристики изображения: мнимое, прямое, уменьшенное.

Ответ: Изображение мнимое, прямое (неперевернутое), уменьшенное.

б

Предмет AB расположен между фокусом и двойным фокусным расстоянием ($F < d < 2F$). Построение выполняется аналогично. Изображение A'B' снова оказывается мнимым, прямым и уменьшенным, расположенным между фокусом F и линзой. По мере приближения предмета к линзе (сравнение со случаем а), его изображение также приближается к линзе и немного увеличивается в размере, оставаясь при этом меньше предмета.

Ответ: Изображение мнимое, прямое (неперевернутое), уменьшенное.

в

Предмет AB расположен между линзой и фокусом ($d < F$). Построение не меняется. Изображение A'B' по-прежнему мнимое, прямое и уменьшенное. Оно находится между предметом и линзой, то есть еще ближе к оптическому центру, чем в предыдущих случаях.

Ответ: Изображение мнимое, прямое (неперевернутое), уменьшенное.

Сравнение и выводы

Сравним полученные результаты с поведением собирающей линзы (которая, вероятно, рассматривалась в задаче № 680). Собирающая линза дает изображения с различными характеристиками в зависимости от положения предмета: они могут быть действительными или мнимыми, перевернутыми или прямыми, увеличенными, уменьшенными или равными по размеру. В отличие от нее, рассеивающая линза во всех рассмотренных случаях (и в любом другом случае) дает изображение одного и того же типа.

Вывод: Рассеивающая тонкая линза всегда создает мнимое, прямое и уменьшенное изображение предмета, которое находится с той же стороны от линзы, что и сам предмет.