- Как пойдут лучи, идущие параллельно друг другу под некоторым углом1 к главной оптической оси собирающей линзы? Сделайте рисунок.
Лучи, идущие параллельно друг другу под некоторым углом к главной оптической оси собирающей линзы, пройдя линзу, соберутся в одной точке, которая называется побочным фокусом линзы. Посмотрите на рис. 144-а.
Вот рисунок 144.
Рис. 144. Побочный фокус линзы.
\mathrm{O}~- оптический центр линзы,
\mathrm{BC}~- луч идущий под некоторым углом к главной оптической оси линзы.
\mathrm{AO}~- побочная оптическая ось.
Буквами \mathrm{F} обозначены главные фокусы линзы.
Прямая перпендикулярная главной оптической оси линзы, проходящая через её фокус изображает фокальную плоскость этой линзы; на рисунке она подписана буквами \mathrm{ФП}.
Буква \mathrm{F'} обозначает побочный фокус для данной побочной оптической оси \mathrm{AO}.
а) Собирающая линза.
б) Рассеивающая линза. - Как пойдут лучи, идущие параллельно друг другу под некоторым углом к главной оптической оси рассеивающей линзы? Сделайте рисунок.
Лучи, идущие параллельно друг другу под некоторым углом к главной оптической оси рассеивающей линзы, пройдя линзу, пойдут, как будто они вышли из одной точки, которая называется побочным фокусом линзы. Посмотрите на рис. 144-б. - Что такое побочная оптическая ось? Приведите пример.
Побочная оптическая ось, это прямая, проходящая через оптический центр линзы под некоторым углом (отличным от нуля) к главной оптической оси этой линзы. Например, прямая AO на рис. 144-а. - Что такое фокальная плоскость? Приведите пример.
Фокальная плоскость — это плоскость, перпендикулярная главной оптической оси линзы и проходящая через главный фокус этой линзы. Например, плоскость подписанная буквами \mathrm{ФП} на рис. 144-б. - Как найти побочный фокус линзы? Приведите пример.
Чтобы найти побочный фокус линзы, соответствующий данной побочной оптической оси этой линзы, надо найти точку пересечения фокальной плоскости этой линзы с этой побочной оптической осью. В этой точке и будет находиться искомый побочный фокус. Например, на рис. 144-а побочный фокус \mathrm{F'}, соответствующий побочной оптической оси \mathrm{AO}, находится в точке пересечения фокальной плоскости линзы (подписанной буквами \mathrm{ФП}) с побочной оптической осью \mathrm{AO}. - Опишите на примере, как построить ход луча, прошедшего собирающую линзу под произвольным углом к её главной оптической оси, сделайте рисунок.
Пусть луч \mathrm{BC} проходит собирающую линзу под некоторым углом к её главной оптической оси, как показано на рис. 144-а. Проведём побочную оптическую ось \mathrm{AO} параллельную этому лучу \mathrm{BC}. Проведём фокальную плоскость (\mathrm{ФП}) через фокус линзы, лежащий с другой стороны от линзы (по сравнению со стороной, откуда идёт луч \mathrm{BC}). Построим побочный фокус \mathrm{F'}, соответствующий побочной оптической оси \mathrm{AO}, как пересечение \mathrm{AO} с фокальной плоскостью \mathrm{ФП}. Луч \mathrm{BC}, пройдя через собирающую линзу, пойдёт дальше через побочный фокус, соответствующий побочной оптической оси \mathrm{AO}, которая параллельна лучу \mathrm{BC}. То есть после преломления в линзе луч \mathrm{BC}, пойдёт по пути луча \mathrm{CF'}. - Опишите на примере, как построить ход луча, прошедшего рассеивающую линзу под произвольным углом к её главной оптической оси, сделайте рисунок.
Пусть луч \mathrm{BC} проходит рассеивающую линзу под некоторым углом к её главной оптической оси, как показано на рис. 144-б. Проведём побочную оптическую ось \mathrm{AO} параллельную этому лучу \mathrm{BC}. Проведём фокальную плоскость (\mathrm{ФП}) через фокус линзы, лежащий с той же стороны от линзы (по сравнению со стороной, откуда идёт луч \mathrm{BC}). Построим побочный фокус \mathrm{F'}, соответствующий побочной оптической оси \mathrm{AO}, как пересечение \mathrm{AO} с фокальной плоскостью \mathrm{ФП}. Луч \mathrm{BC}, пройдя через собирающую линзу, пойдёт дальше так, как будто он вышел из побочного фокуса, соответствующего побочной оптической оси \mathrm{AO}, которая параллельна лучу \mathrm{BC}. То есть после преломления в линзе луч \mathrm{BC}, пойдёт по пути луча \mathrm{F'C}. Причём от точки \mathrm{F'} до точки \mathrm{C} реального светового луча не будет (поэтому луч \mathrm{F'C} на рис. 144-б до точки \mathrm{C} изображён пунктиром). Реальный световой луч идёт из точки \mathrm{B} в точку \mathrm{C} и из точки \mathrm{C} дальше вверх направо вдоль геометрического луча \mathrm{F'C}, что на рис. 144-б изображено сплошной линией со стрелочками на ней, указывающими направление реального светового луча. - Как построить изображение отрезка прямой в линзе или системе линз?
Чтобы построить изображение отрезка прямой в линзе или системе линз, надо построить изображения точек — концов этого отрезка. И соединить эти изображения новым отрезком. Этот новый отрезок и будет изображением исходного.