Чтобы построить изображение предмета в собирающей линзе, находящегося на расстоянии \( d = F \) (где \( F \) — фокусное расстояние линзы), следуйте этим шагам:
Нарисуйте линзу: Начните с линии, представляющей собой оптическую ось, и нарисуйте собирающую линзу (выпуклую линзу) в центре.
Отметьте фокусные точки: На оптической оси отметьте две фокусные точки (F) — по обе стороны от линзы на расстоянии \( F \) от её центра.
Нарисуйте предмет: Положите предмет (например, стрелу) на оптической оси на расстоянии \( d = F \) от линзы. Высоту предмета можно выбрать произвольно, например, 2 единицы длины.
Проведите лучи:
- Первый луч: Проведите луч, совпадающий с осью(x) от верхней части предмета к линзе. Этот луч после прохождения через линзу будет проходить прямолинейно и идти дальше в том же направлении.
- Второй луч: Проведите луч, который идет параллельно оптической оси к линзе. После прохождения через линзу, он пройдет через фокусную точку (F) с той стороны, где находится изображение.
Пересечение лучей: Изображение образуется в точке, где два проведённых луча пересекаются. Это будет расположено на оптической оси.
Определите изображение: В случае, когда предмет находится на расстоянии \( d = F \), изображение будет находиться в точке, равной \( 2F \) (двойное расстояние от линзы), и будет перевернутым (инверсным) по отношению к предмету. Высота изображения будет равна высоте предмета (так как они находятся на одинаковом расстоянии от линзы в этом случае).
Таким образом, вы получите изображение, которое будет действительным, инверсным и увеличенным в два раза.