Построить изображение в рассеивающей линзе если предмет находится за двойным фокусом расстояние

В рассеивающей линзе, вне зависимости от того, где размещён предмет (даже если он находится за двойным фокусным расстоянием), изображение всегда формируется по определённым правилам. Рассеивающие линзы всегда создают прямое, мнимое и уменьшенное изображение по сравнению с предметом. Это связано с особенностями хода лучей в такой линзе.

Давайте рассмотрим, как именно строится изображение в рассеивающей линзе:

1. Определение фокусного расстояния и оптического центра линзы: Начнём с определения оптического центра линзы (точка О) и фокусного расстояния (F). Фокусное расстояние рассеивающей линзы является отрицательным, поэтому фокус (F) расположен по ту же сторону линзы, что и предмет.

2. Построение хода лучей:

   • Один из лучей от предмета проходит через оптический центр линзы прямолинейно без отклонения.
   • Второй луч направляется параллельно главной оптической оси линзы до того, как достигнет линзы. После прохождения через линзу этот луч отклоняется так, как будто он вышел из фокуса линзы. Это значит, что луч развернется и пойдёт в сторону, противоположную его первоначальному направлению (так как фокус мнимый и находится с той же стороны, что и предмет).

3. Локация изображения:

   • Точка пересечения продолжений этих двух лучей после линзы даст положение изображения. В случае рассеивающей линзы это пересечение произойдёт по ту же сторону, где находится предмет.
   • Изображение будет мнимым, так как фактическое пересечение лучей не происходит, а происходит лишь их продолжение назад к линзе.

4. Характеристики изображения:

   • Изображение будет меньше предмета.
   • Изображение будет прямым.
   • Изображение будет расположено между линзой и фокусом, но ближе к линзе.

Таким образом, вне зависимости от расстояния предмета (даже если он за двойным фокусным расстоянием), рассеивающая линза всегда будет формировать прямое, мнимое и уменьшенное изображение.

Когда предмет находится за двойным фокусом расстояние в рассеивающей линзе, изображение будет увеличенным, перевернутым и находится на том же направлении, что и предмет. При этом изображение будет виртуальным и находится за линзой. Для того чтобы построить такое изображение, нужно провести следующие шаги:

1. Найдите фокусное расстояние и положение фокуса линзы.
2. Определите, что предмет находится за двойным фокусом расстояние.
3. Проведите два луча от верхней и нижней точек предмета через фокус линзы (продолжите их за линзу).
4. Точка пересечения этих лучей будет являться верхней и нижней точкой изображения.
5. Проведите третий луч, проходящий через центр линзы (не отклоняется).
6. Точка пересечения этого луча с другими лучами будет образовывать полное изображение.

Таким образом, путем проведения трех лучей через рассеивающую линзу, можно построить изображение предмета, находящегося за двойным фокусом расстояние.