Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить основные правила построения лучей в тонкой собирающей линзе. Существует три «замечательных» луча, ход которых нам заранее известен:

1. Луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления проходит через задний фокус $F$.
2. Луч, проходящий через оптический центр линзы $O$, не преломляется и идет дальше, не меняя своего направления.
3. Луч, проходящий через передний фокус $F$ линзы, после преломления идет параллельно главной оптической оси.

Проанализируем рисунок. Мы видим падающий луч, который пересекает главную оптическую ось в точке переднего фокуса $F$. Согласно третьему правилу, описанному выше, любой луч, выходящий из фокуса (или проходящий через него), после прохождения через собирающую линзу должен стать параллельным главной оптической оси.

Рассмотрим предложенные варианты хода преломленного луча:
- Линия 1 проходит через задний фокус $F$.
- Линия 2 проходит через двойной фокус $2F$.
- Линия 3 идет параллельно главной оптической оси.
- Линия 4 уходит вверх, удаляясь от оси.

Следовательно, условию параллельности главной оптической оси соответствует только линия под номером 3.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ