Задания № 23, 25 · ЕГЭ

Предмет в фокусе линзы

Что происходит с лучами, если предмет находится в главном фокусе собирающей линзы

2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Если предмет расположен в главном фокусе собирающей линзы, после преломления лучи становятся параллельными главной оптической оси. Изображение образуется на бесконечно большом расстоянии, поэтому на обычном экране его получить нельзя.

Предмет в фокусе линзы — это положение предмета, при котором он находится в главном фокусе линзы, то есть на расстоянии фокусного расстояния \(F\) от её оптического центра. Для собирающей линзы в этом случае действительного изображения на конечном расстоянии нет: преломлённые лучи выходят параллельным пучком.

Ход лучей

Для построения достаточно рассмотреть два главных луча. Луч, направленный параллельно главной оптической оси, после линзы проходит через её главный фокус. Луч, проходящий через оптический центр, практически не меняет направления. Когда предмет находится точно в фокусе, после линзы эти лучи становятся параллельными. Они не пересекаются в конечной точке, поэтому изображение в собирающей линзе считают находящимся в бесконечности.

\[\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f},\qquad d=F\ \Rightarrow\ \frac{1}{f}=0,\quad f\to\infty\]

Здесь \(d\) — расстояние от предмета до оптического центра, \(f\) — расстояние от линзы до изображения. Увеличение в пределе становится очень большим, однако говорить о реально наблюдаемом изображении на экране нельзя: параллельные лучи не сходятся.

№

Пример

Предмет поместили в фокус собирающей линзы с фокусным расстоянием \(10\) см. После линзы лучи идут параллельно. Если экран двигать дальше от линзы, резкого изображения на нём не появится: точка пересечения лучей находится «на бесконечности».

Не путайте

Предмет в фокусе — не то же самое, что мнимое изображение. В данном случае изображение не является мнимым в обычном смысле: лучи после линзы параллельны и не дают конечной точки пересечения. Также не следует считать, что изображение находится в фокусе за линзой: в фокусе оказывается предмет, а не изображение.

Проверьте себя

Как идут лучи после собирающей линзы, если предмет находится в её главном фокусе?

Главное за минуту

Главное

Предмет в главном фокусе собирающей линзы находится на расстоянии \(d=F\).
После линзы лучи становятся параллельными, поэтому изображение удалено в бесконечность.
Получить такое изображение на обычном экране невозможно.