Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства изображений в собирающей линзе в зависимости от расстояния $d$ от предмета до линзы. На рисунке отмечены фокусное расстояние $F$ и двойное фокусное расстояние $2F$.

Согласно законам геометрической оптики для собирающей линзы:

1. Если предмет находится между линзой и фокусом ($d < F$), изображение будет мнимым, прямым и увеличенным. Это относится к предмету 1.

2. Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом ($F < d < 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и увеличенным. На рисунке в этом промежутке расположен предмет 2.

3. Если предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и уменьшенным. Это относится к предметам 3 и 4.

4. Если предмет находится точно в фокусе ($d = F$), лучи после линзы пойдут параллельно, и изображение не сформируется. Если в двойном фокусе ($d = 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и равным по размеру самому предмету.

Вывод: Условию задачи (увеличенное, перевёрнутое и действительное изображение) соответствует предмет, находящийся в интервале от $F$ до $2F$. На рисунке это предмет под номером 2.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ