2017-11-26
Построить изображение треугольника $\Delta ABC$ (см. рис.) в собирающей линзе с фокусным расстоянием $f$.
Решение:
Поскольку вершина A заданного треугольника расположена ближе первого фокусного расстояния, собирающая линза сформирует её мнимое изображение $A^{ \prime}$, лежащее от неё слева. Точки B и C расположены на двойном фокусном расстоянии, их изображения будут действительными и лежать справа от линзы на расстоянии $2F$ от неё по главной оптической оси. Следовательно, изображение треугольника будет разорванным и состоять из двух частей, уходящих на бесконечность: действительной и мнимой. Гипотенуза треугольника AB лежит на прямой, проходящей через центр линзы. Это означает, что изображения всех точек гипотенузы будут лежать на той же прямой. Поскольку катет AC расположен параллельно главной оптической оси, все его точки лежат на прямой, проходящей через первый фокус линзы и точку пересечения его продолжения с прямой, изображающей линзу. Таким образом, строится точка $A^{ \prime}$. Для построения оставшихся вершин заметим, что в соответствии с формулой тонкой линзы, они находятся на двойном фокусном расстоянии.
Ответ. Изображение треугольника будет разорванным и состоять из двух частей, уходящих на бесконечность: действительной и мнимой (см. рисунок).