Точечный источник света находится на расстоянии d=2F от собирающей линзы с фокусным расстоянием F. За линзой на расстоянии l=3F от неё находится плоский экран. Каким будет радиус пятна на экране, если радиус линзы равен R?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Рассмотрим луч света, идущий от источника, проходящий через фокусную плоскость линзы и падающий на экран. Так как точечный источник света находится на расстоянии 2F от линзы, то после прохождения через линзу луч сводится в фокусе линзы. После фокуса луч расходится и попадает на экран, находящийся на расстоянии 3F.

Теперь определим угол, под которым падает луч света на экран. Из геометрии и физики известно, что угол падения луча равен углу преломления. Так как угол падения луча является малым, то можно считать, что tan(угол) = sin(угол) = высота / F. Здесь высота равна радиусу пятна на экране.

Таким образом, мы можем записать, что радиус пятна на экране будет равен R/3, так как высота на экране равна радиусу линзы, а расстояние до экрана равно 3F.

Итак, радиус пятна на экране равен R/3.