Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться правилами геометрической оптики.
1. Известно, что точечный источник света находится в передней фокальной плоскости собирающей линзы. Поэтому изображение будет образовано за линзой.
2. Поскольку источник находится в передней фокальной плоскости, лучи от него будут параллельны главной оптической оси после прохождения через линзу.
3. После отражения лучей от плоского зеркала они пройдут через заднюю фокальную плоскость линзы.
4. Для построения изображения найдем путь лучей от точечного источника света до его изображения.
Итак, расстояние между точечным источником света и изображением можно рассчитать, используя формулу линзы:
1/f = 1/do + 1/di,
где f - фокусное расстояние линзы, do - расстояние от объекта до линзы (положительное для объектов слева от линзы), di - расстояние от изображения до линзы (положительное для изображений справа от линзы).
Так как источник света находится в передней фокальной плоскости, то do = f = 2 см.
Подставляем в формулу:
1/2 = 1/2 + 1/di,
1/di = 1/2 - 1/2,
1/di = 0,
di = бесконечности.
Таким образом, изображение точечного источника света будет находиться на бесконечном расстоянии за линзой. Расстояние между источником и его изображением равно бесконечности.