2020-01-15
Имеется набор из $N$ собирающих линз с фокусным расстоянием $2F$ и $N$ рассеивающих линз с фокусным расстоянием - $F$. Линзы установили поочередно вдоль одной оси на расстоянии $F$ друг от друга, как показано на рисунке. Вдоль оси в систему входит параллельный пучок света диаметром $D$. Найдите диаметр выходящего пучка.
Решение:
У такой системы линз с одного края будет собирающая линза, я с другого - рассеивающая. Отпет в задаче будет зависеть от того, с какой стороны на систему падает пучок света.
Если пучок попадает вначале на собирающую линзу, то после преломления в ней и следующей за ней рассеивающей линзе пучок снова станет параллельным, но его диаметр уменьшится в 2 раза (рис.). После преломления в $N$ таких парах диаметр пучка будет равным
$d_{1} = \frac{D}{2^{N}}$.
Если пучок попадает вначале на рассеивающую линзу, то после каждой пары линз он снова будет параллельным оси, но теперь его диаметр будет увеличиваться в 2 раза (рис.). Если он не достигнет диаметра линзы, то станет равным
$d_{2} = D \cdot 2^{N}$.