На каком расстоянии от линзы находится изображение, если расстояние от предмета до собирающей линзы равно a=2F?

Для собирающей линзы действует формула тонкой линзы:

где:

• $F$ — фокусное расстояние линзы;

• $a$ — расстояние от предмета до линзы;

• $b$ — расстояние от изображения до линзы.

По условию:

Подставим это в формулу:

Перенесем первый член вправо:

Приведем к общему знаменателю:

Следовательно:

Значит, если предмет находится на расстоянии $2F$ от собирающей линзы, то изображение образуется также на расстоянии $2F$ от линзы с другой стороны.

При этом изображение будет действительным, перевернутым и равным по размеру предмету. Это один из основных случаев построения изображений в собирающей линзе.