Дано: собирающая линза, расстояние от объекта до линзы d (м), фокусное расстояние линзы F (м).
Найти: показать, что мнимое изображение предмета в собирающей линзе всегда увеличенное.
Решение:
1. Рассмотрим два замечательных луча:
- Первый луч идет параллельно главной оси и после преломления проходит через фокус линзы.
- Второй луч проходит через фокус, а после преломления выходит параллельно главной оси.
2. При нахождении объекта между фокусом и линзой (d < F), лучи, преломленные линзой, расходятся, а их продолжение пересекается с той стороны линзы, где образуется мнимое изображение.
3. Поскольку лучи расходятся, мнимое изображение всегда будет расположено с той же стороны линзы, что и объект. Кроме того, расстояние до изображения будет больше расстояния до объекта, что указывает на то, что изображение будет увеличенным.
4. Мнимое изображение всегда будет увеличено, поскольку его размер зависит от расстояния объекта до линзы. Когда объект находится ближе к линзе (d < F), изображение будет крупнее.
Ответ: Мнимое изображение в собирающей линзе всегда увеличенное.