Определите построением положение фокусов тонкой линзы, если задана главная оптическая ось и ход произвольного луча ABC (рис. 157)

Чтобы определить положение фокусов тонкой линзы, следуя заданной главной оптической оси и ходу произвольного луча ABC, необходимо...

Главная оптическая ось линзы — это прямая, проходящая через центр линзы и перпендикулярная ее поверхности. На рисунке это будет прямая линия, которая делит линзу пополам.

На рисунке у нас есть произвольный луч ABC. Луч A идет к линзе, проходит через точку B (где он пересекает линзу) и продолжает в точку C.

При прохождении луча через линзу необходимо использовать закон преломления света. Он гласит, что отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей света в двух средах:

\frac{\sin(\alpha)}{\sin(\beta)} = \frac{v2} = \frac{n1}

где $\alpha$ — угол падения, $\beta$ — угол преломления, $n2$ — показатели преломления первой и второй среды соответственно.

Для тонкой линзы фокусное расстояние $f$ можно определить, используя формулу линзы:

$$\frac{1}{f} = \frac{1}{di}$$

где $di$ — расстояние от линзы до изображения.

1. Проведите луч A, который параллелен главной оптической оси. После преломления он должен проходить через фокус F1 на одной стороне линзы.
2. Проведите луч, проходящий через фокус F2 на другой стороне линзы. После преломления он должен выходить параллельно главной оптической оси.
3. Пересечение этих лучей после прохождения через линзу указывает на положение изображения.

Фокусы F1 и F2 будут находиться на главной оптической оси, на расстоянии $f$ от центра линзы в обе стороны.

Таким образом, мы определили положение фокусов тонкой линзы, используя построение и закон преломления света.