Постройте изображение точечного источника света, расположенного на главной оптической оси на расстоянии d > 2F от центра собирающей линзы.

Для построения изображения точечного источника света, расположенного на главной оптической оси на расстоянии $d>2F$ от центра собирающей линзы, необходимо воспользоваться правилами построения изображений в тонких линзах.

Порядок построения:

1. Проведём главную оптическую ось — горизонтальную прямую.

2. Изобразим собирающую линзу в виде вертикальной линии, а её оптический центр обозначим буквой $O$.

3. Отметим на главной оптической оси фокусы $F_1$ и $F_2$ по обе стороны от линзы, а также точки $2F_1$ и $2F_2$.

4. Разместим точечный источник света $S$ слева от линзы на расстоянии $d>2F$, то есть дальше точки $2F_1$.

5. Из источника $S$ проведём два луча:

   • Первый луч направим параллельно главной оптической оси. После прохождения через линзу он пойдёт через правый фокус $F_2$.

   • Второй луч направим через оптический центр линзы $O$. Он пройдёт через линзу, не изменяя своего направления.

6. Точка пересечения этих лучей обозначит изображение источника $S'$.

Вывод:

Изображение точечного источника света будет находиться справа от линзы, между фокусом $F_2$ и точкой $2F_2$.

Оно будет:

• действительным;

• перевёрнутым (для точечного источника, расположенного на оси, изображение также лежит на оси);

• уменьшенным по сравнению с изображением, которое получилось бы при расположении источника ближе к линзе.

Положение изображения можно определить по формуле тонкой линзы:

откуда

При $d>2F$ расстояние до изображения удовлетворяет условию:

Следовательно, изображение точечного источника находится между фокусом и двойным фокусом собирающей линзы.