Задание №13 — Изображения в собирающей и рассеивающей линзе

Решение:

Из рисунка видно, что светящаяся точка $S$ находится левее отметки $2F$, то есть расстояние от неё до линзы больше двойного фокусного: $d \gt 2F$.

Для собирающей линзы при $d \gt 2F$ изображение получается действительным, перевёрнутым и уменьшенным, а расположено оно по другую сторону линзы между фокусом и двойным фокусом: $F \lt f \lt 2F$.

Это следует и из формулы тонкой линзы $\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{F}$: при $d \gt 2F$ получаем $f = \dfrac{dF}{d - F}$, и это значение лежит между $F$ и $2F$.

Так как изображение перевёрнутое, а точка $S$ расположена над главной оптической осью, её изображение окажется под осью.

Всем условиям (справа от линзы, между отметками $F$ и $2F$, ниже оси) удовлетворяет только точка 2. Точка 1 лежит слева от линзы, точка 3 — выше оси, точка 4 — дальше двойного фокусного расстояния.

Ответ: 2