Задание №13 — Линзы. Оптическая сила линзы. Формула тонкой линзы

Решение:

Источник $S$ находится слева от линзы дальше двойного фокусного расстояния ($d\gt2F$) и выше главной оптической оси.

Луч $SO$, идущий через оптический центр, не преломляется, поэтому изображение лежит на прямой $SO$, продолженной за линзу: справа от линзы и ниже главной оптической оси. Точки 1 и 3 сразу отпадают.

Расстояние до изображения найдём по формуле тонкой линзы:

$$\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f},\qquad f=\frac{dF}{d-F}.$$

При $d\gt2F$ получаем $F\lt f\lt2F$: изображение действительное, перевёрнутое, уменьшенное и расположено между фокусом и двойным фокусом. Точка 4 лежит дальше $2F$, а между $F$ и $2F$ находится только точка 2.

Ответ: 2