Постройте изображение предмета в собирающей линзе для случаев: d=F d > 2F

Для случая, когда d=F, изображение предмета в собирающей линзе будет находиться на бесконечности. Для случая, когда d > 2F, изображение предмета в собирающей линзе будет действительным, уменьшенным и обратимым.

Для случая, когда предмет находится на фокусном расстоянии (d=F), изображение в собирающей линзе будет располагаться на бесконечности и будет представлять собой параллельные лучи.

Если предмет находится за двумя фокусами (d > 2F), то изображение будет образовано за линзой и будет уменьшенным, наоборот, и перевернутым.

В обоих случаях изображение будет действительным и настоящим.

Для понимания построения изображений в собирающей линзе важно знать основные параметры линзы: фокусное расстояние (F) и оптический центр. Собирающая линза, или выпуклая линза, имеет свойство собирать проходящие через неё лучи света в одной точке — фокусе.

Случай 1: ( d = F )

Когда предмет находится на фокусном расстоянии ( F ) от собирающей линзы, лучи, исходящие от предмета, после прохождения через линзу становятся параллельными. Это означает, что изображение не будет сформировано на экране, так как параллельные лучи не пересекаются. В этом случае изображение можно считать находящимся в "бесконечности". Такой случай часто используется в оптических приборах для получения параллельного пучка света.

Случай 2: ( d > 2F )

Когда предмет находится за двойным фокусным расстоянием ( 2F ), изображение формируется между фокусом ( F ) и двойным фокусным расстоянием ( 2F ) с другой стороны линзы. Для построения изображения в этом случае можно использовать следующие шаги:

1. Главный луч: Луч, идущий параллельно главной оптической оси линзы, после преломления проходит через фокус с противоположной стороны.

2. Фокальный луч: Луч, проходящий через фокус перед линзой, после преломления идёт параллельно главной оптической оси.

3. Центральный луч: Луч, проходящий через оптический центр линзы, не изменяет своего направления.

Пересечение всех трёх лучей с другой стороны линзы даёт нам местоположение изображения.

Для случая ( d > 2F ) изображение будет:

• Действительным: потому что лучи действительно пересекаются.
• Уменьшенным: потому что изображение меньше предмета.
• Инвертированным: потому что изображение перевёрнуто относительно предмета.
• Расположено между ( F ) и ( 2F ): на другой стороне линзы.

Эти принципы являются основой для понимания работы оптических систем, таких как фотоаппараты и человеческий глаз, где собирающие линзы играют ключевую роль в формировании изображений.