Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства изображений, получаемых с помощью тонкой собирающей линзы, в зависимости от расстояния $d$ от предмета до линзы. Обозначим фокусное расстояние линзы как $F$.

Согласно законам геометрической оптики, вид изображения определяется положением предмета относительно фокуса и двойного фокуса линзы:
1) Если предмет находится между линзой и фокусом ($d < F$), изображение будет мнимым, прямым и увеличенным.
2) Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом ($F < d < 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и увеличенным.
3) Если предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и уменьшенным.

Рассмотрим положение каждого предмета на рисунке:
- Предмет 1 расположен на расстоянии $d < F$. Его изображение мнимое, прямое и увеличенное.
- Предметы 2 и 4 расположены в промежутке между фокусом и двойным фокусом ($F < d < 2F$). Их изображения будут действительными, перевёрнутыми (относительно самого предмета) и увеличенными.
- Предмет 3 расположен за двойным фокусным расстоянием ($d > 2F$).

Следовательно, именно для предмета 3 выполняются условия задачи: изображение будет уменьшенным, перевёрнутым и действительным.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ