Logo
Logo

Точно не Снеллиус?

1  ?? положение оптического центра линзы;

В условии задачи не указан тип линзы, поэтому необходимо понять, какая линза может быть. Изображение действительного объекта в рассеивающей линзе всегда лежит между фокальной плоскостью и плоскостью линзы. Так как $B'$ лежит в плоскости двойного фокуса, то линза не может быть рассеивающей, поэтому делаем вывод, что линза собирающаяся. Изображение $B'$ может быть действительным или мнимым.

Рассмотрим сначала случай, когда изображение $B'$ действительное. Если изображение действительное, то точки $B$ и $B'$ лежат в плоскостях двойного фокуса и оптический центр лежит на середине отрезка $BB'$.

Рассмотрим теперь случай, когда изображение $B'$ мнимое. В этом случае $B$ лежит между фокальной плоскостью и плоскостью линзы. Запишем формулу тонкой линзы для этого случая: $$\frac{1}{a}+\frac{1}{-2F}=\frac{1}{F},$$ откуда находим, что $a=2F/3$, а расстояние между предметом и его изображением $\Delta=2F-a=4F/3$ в два раза больше расстояния между предметом и линзой $a$.

Для построения оптического центра линзы в первом случае делим отрезок $BB'$ пополам, на середине этого отрезка и будет оптический центр $O$. Во втором случае делим отрезок $BB'$ пополам, продолжаем прямую проходящую через это отрезок за точку $B$ и откладываем еще половину отрезка $BB'$ — найденная точка будет оптическим центром $O$.

Ответ:
Ответ:
2  ?? положение линзы и положение её главной оптической оси;

Для восстановления положения линзы найдем вторую точку линзы, для этого заметим, что луч $AB$ после преломления в линзе пойдёт вдоль прямой $\alpha$, так как изображение точки $A'$ также лежит на этой прямой. Продолжим прямую, проходящую через отрезок $AB$, до пересечения с прямой $\alpha$, найденная точка пересечения $L$ будет принадлежать плоскости линзы. Рисуем линзу в виде отрезка, содержащего точки $L$ и $O.$ Для восстановления главной оптической оси (далее — $ГОО$) построим перпендикуляр к линзе в точке $O$.

3  ?? положение фокусов линзы;

Чтобы найти фокус, можно пойти двумя путями.

а) Пустим из т. $B$ луч, идущий параллельно $ГОО$, который после преломления в линзе пройдет через т $B’$ и пересечёт $ГОО$ в точке фокуса;

б) Вспомним, что т. $B’$ лежит в двойной фокальной плоскости. Проведём эту плоскость, определим по её пересечению с $ГОО$ точку двойного фокуса, разделим получившийся отрезок пополам и получим точку фокуса $F$. На рисунке представлены построения, соответствующие второму способу решения.

4  ?? положение точки $A'$.

Чтобы построить точку $A'$ можно пойти двумя путями:

а) Пустим из т. $A$ луч, параллельный $ГОО$. После преломления в линзе этот луч пройдет через фокус и пересечется с прямой $\alpha$ в т. $A’$.

б) Пустим из т. $A$ луч, проходящий через оптический центр $O$. Луч (в первом случае) или его продолжение (во втором случае) пересечется с прямой $\alpha$ как раз в т. $A’$.