Как выглядит изображение предмета, полученное с помощью собирающей линзы, когда предмет находится в фокальной

Gennadiy_526

50

Когда предмет находится в фокальной плоскости собирающей линзы, образ, получаемый с помощью линзы, называется острой картинкой. В этом случае, изображение острое, яркое и крупнее, чем сам предмет, и оно находится на той же стороне линзы, что и предмет.

Пояснение:
Изображение предмета, полученное собирающей линзой, зависит от его положения относительно фокальной плоскости линзы. Фокальная плоскость линзы - это плоскость, проходящая через фокусы справа и слева от линзы. Если предмет находится в фокальной плоскости, лучи света, исходящие от каждой точки предмета, становятся параллельными после прохождения через линзу. Когда такие параллельные лучи света пересекаются, они образуют точечное изображение (т.е. точки изображения), которое будет острым и ярким.

Подчеркнутое разъяснение: Как только предмет находится в фокальной плоскости собирающей линзы, лучи света от каждой точки предмета параллельны после прохождения через линзу. Когда эти параллельные лучи пересекаются за линзой, они образуют точечное изображение, которое является острым, ярким и крупным. Важно отметить, что изображение будет находиться на той же стороне линзы, что и предмет. Это наблюдение иллюстрирует, как собирающая линза создает острую картинку, когда предмет расположен в фокальной плоскости.

Математическое обоснование:
Математически можно объяснить это, используя формулу тонкой линзы \(\frac{1}{f} = \left(\frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}\right)\), где \(f\) - фокусное расстояние линзы, \(d_o\) - расстояние от предмета до линзы (со знаком минус, если предмет находится слева от линзы), \(d_i\) - расстояние от изображения до линзы (со знаком минус, если изображение находится слева от линзы).
Когда предмет находится в фокальной плоскости, \(d_o\) становится равным фокусному расстоянию \(f\), и формула превращается в \(\frac{1}{f} = \left(\frac{1}{f} + \frac{1}{d_i}\right)\). После простых преобразований мы получаем \(d_i = f\), что значит, что изображение расположено на фокусном расстоянии с той же стороны линзы, что и предмет.

Таким образом, при условии, что предмет находится в фокальной плоскости собирающей линзы, изображение будет острым, ярким и крупным, а также находиться на той же стороне линзы, что и предмет.