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

Решение:

Изображение $AB$ действительное (оно построено с той стороны линзы, куда уходит преломлённый свет), а действительное изображение в собирающей линзе всегда перевёрнутое. Изображение $AB$ направлено вверх, значит предмет направлен вниз и находится по другую сторону линзы — слева. Этому отвечают только стрелки 2 и 3.

Луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется, поэтому вершина предмета, оптический центр и точка $B$ лежат на одной прямой. Продолжение прямой $BO$ за линзу проходит через конец стрелки 3.

Это подтверждает и формула тонкой линзы

$$\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f}:$$

изображение $AB$ расположено между $F$ и $2F$, а такое изображение даёт только предмет, находящийся дальше двойного фокусного расстояния ($d\gt2F$). Стрелка 2 стоит между $F$ и $2F$ и дала бы изображение за $2F$, а стрелка 3 находится дальше $2F$.

Ответ: 3