Найти в Дзене

Предмет в фокусе Или как не заучивать таблицу свойств изображений в собирающей линз

статья 2...
статья 2...
Как правило, в школе в разделе построение изображения в линзах дают таблицу со свойствами изображений в собирающей линзе и требуют ее запомнить. Все! Так вот - запоминать ничего не надо. Можно один раз понять и использовать. Надо? Поехали!

Итак, про опорные лучи мы уже осознали и переварили в прошлой статье.

Теперь строим изображение предмета, параллельного главной оптической оси. Подвохов тут нет — используем два любых опорных луча. Сам предмет пока (!) поставим за точкой фокуса линзы слева

повторяем то, что уже видели, но под другим соусом)
повторяем то, что уже видели, но под другим соусом)

Каким получилось изображение? Видим на рисунке, что оно увеличенное, перевернутое и находится по другую сторону от линзы. Такое изображение называется действительное.

Начинаем мысленно двигать предмет от линзы из положения П1 в положение П2. Что меняется?

Двигаем предмет П влево...по красной стрелочке.
Двигаем предмет П влево...по красной стрелочке.

Здравый смысл подсказывает, что первому опорному лучу «все равно на наши движения». Он как шел, так и идет, параллельно главной оптической оси! А вот незаменимая побочная оптическая ось (второй луч) начинает поворачиваться. Это приводит к движению изображения к линзе и уменьшению его размеров. Фишка: при движении от линзы предмет попадает в точку двойного фокусного расстояния 2F, и тут изображение по размерам становится равным предмету.

Если двигать предмет все дальше влево, то лучи пересекутся в точке F. Это называется фокусировка на бесконечность. Так работаю фотокамеры. Пишите в комментариях, если надо, расскажу). Очевидно, что при движении предмета к линзе все повторяется в обратном порядке. НО! ровно до момента, когда предмет попадает в точку F.

Вот так вот! Нет тут изображения, нет!
Вот так вот! Нет тут изображения, нет!

ИИИИ – изображение отсутствует, потому что лучи не пересекаются ровно нигде – они параллельны. Фишка: если предмет в фокусе, он изображения не имеет. Для фото нужно, чтобы изображение было в фокусе)!

Рискнем теперь пойти из точки F к линзе... Хотя, почему рискнем? Просто возьмем, и победим. Видно построением, что опорные лучи не пересекаются. Совсем. Нигде по пути. Как быть? Фишка: нарисовать продолжения их в обратную сторону. На рисунке они нанесены красными линиями.

А изображение-то вон где! И большое пребольшое).
А изображение-то вон где! И большое пребольшое).

Что мы видим? Что изображение получилось прямое, увеличенное и по ту же сторону от линзы, что и предмет. Такое изображение называется мнимым. Так работает увеличительное стекло, например. Если двигать предмет к линзе, прямо вплотную, то изображение будет уходить влево от нее и увеличиваться, при этом оставаясь мнимым.

Итак, в ваших руках маленький инструмент – порядок действий при получении и описании изображения в собирающей линзе. На очереди – рассеивающая. Жду вас на канале!