Ход луча через собирающую линзу
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием $F = 20\ \text{см}$ и точечный источник света $S$ находятся в плоскости рисунка. Точка $S$ находится на расстоянии $b = 70\ \text{см}$ от плоскости линзы и на расстоянии $H = 5\ \text{см}$ от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с малым отверстием $A$, находящимся в плоскости рисунка на расстоянии $h = 4\ \text{см}$ от главной оптической оси линзы. На каком расстоянии $x$ от плоскости линзы луч $SA$ от точечного источника, пройдя через отверстие в экране и линзу, пересечёт её главную оптическую ось? Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S находится на расстоянии b = 70 см от плоскости линзы и на расстоянии H = 5 см от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с малым отверстием A, находящимся в плоскости рисунка на расстоянии h = 4 см от главной оптической оси линзы. На каком расстоянии x от плоскости линзы луч SA от точечного источника, пройдя через отверстие в экране и линзу, пересечет её главную оптическую ось? Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Определите координаты точек $S$ и $A$ относительно главной оптической оси и плоскости линзы.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Сначала найдите высоту, на которой луч падает на линзу. При преломлении тонкой линзой угловой коэффициент луча изменяется на $-y/F$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Луч $SA$ имеет наклон $(-h-H)/(b-F)$, а после линзы его наклон равен $k_2 = k_1-y/F$. Затем используйте условие пересечения оси: $x=-y/k_2$.