2020-02-08
Источник света представляет собой тонкую нить длиной $L = 10 см$, расположенную на главной оптической оси собирающей линзы с фокусным расстоянием $F = 5 см$. Ближний конец нити находится на расстоянии $a = 10 см$ от линзы, диаметр линзы $D = 1 м$. Найдите минимальный размер освещенного пятна на экране, помещенном с другой стороны линзы перпендикулярно ее главной оптической оси.
Решение:
Простое построение в линзе (см. рисунок) подсказывает оптимальное расположение экрана Э для получения пятна минимальных размеров. Положение точек А и Б находим по формуле линзы, а размеры пятна на экране - из подобия треугольников. Расстояние от линзы до точки А равно 20 /3 см, до точки Б - 10 см. Тогда $\frac{10-l}{10} = \frac{l - \frac{20}{3} }{ \frac{20}{3} }$. Отсюда $l = 8 см$, а диаметр пятна $d$ составляет 0,2 от диаметра линзы, т.е. $d = 2 мм$.