Для начала, давайте разберемся с тем, что такое собирающая линза и как она работает. Собирающая линза (выпуклая линза) фокусирует световые лучи, которые проходят через нее, в одной точке, называемой фокусом. Расстояние от линзы до фокуса обозначается буквой F. Если у нас есть два положения предмета: в точке 3F и в точке 2F, мы можем построить их изображения.
Теперь рассмотрим, как построить изображение предмета в каждом из этих случаев.
1. Изображение предмета в точке 3F:
- Расположите собирающую линзу на горизонтальной линии.
- Найдите фокусные точки: F и 2F с обеих сторон линзы.
- Поместите предмет на расстоянии 3F от линзы (то есть три фокуса от линзы).
- Теперь проведите несколько лучей света от верхней точки предмета:
- Первый луч: проведите его параллельно главной оптической оси. После прохождения через линзу он пройдет через фокус F.
- Второй луч: проведите его через фокус F. После прохождения через линзу он выйдет параллельно главной оптической оси.
- Точка пересечения этих двух лучей после линзы укажет на верхнюю точку изображения.
- Изображение будет уменьшенным и перевернутым.
2. Изображение предмета в точке 2F:
- Снова расположите собирающую линзу на горизонтальной линии.
- Найдите фокусные точки: F и 2F с обеих сторон линзы.
- Поместите предмет на расстоянии 2F от линзы (то есть два фокуса от линзы).
- Проведите лучи света от верхней точки предмета:
- Первый луч: проведите его параллельно главной оптической оси. После прохождения через линзу он пройдет через фокус F.
- Второй луч: проведите его через фокус F. После прохождения через линзу он выйдет параллельно главной оптической оси.
- Точка пересечения этих двух лучей после линзы укажет на верхнюю точку изображения.
- Изображение будет такого же размера, как и предмет, и перевернутым.
Таким образом, для обоих случаев мы используем один и тот же метод построения изображения, просто изменяя положение предмета. Важно помнить, что при использовании собирающей линзы изображение может быть уменьшенным или увеличенным, а также перевернутым или прямым в зависимости от расстояния до линзы.