Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства изображений, которые даёт тонкая собирающая линза в зависимости от положения предмета относительно фокуса $F$ и двойного фокуса $2F$.

1. Анализ условий формирования мнимого изображения:
В собирающей линзе мнимое изображение получается только в одном случае: когда предмет находится между линзой и её главным фокусом, то есть расстояние от предмета до линзы $d$ меньше фокусного расстояния $F$ ($d < F$). Такое изображение всегда является прямым и увеличенным. Это принцип работы лупы.

2. Анализ положений предметов на рисунке:
Рассмотрим положение каждого предмета относительно фокусных точек:
— Предмет 1: находится на расстоянии $d < F$ (между линзой и фокусом). Следовательно, его изображение будет мнимым, прямым и увеличенным.
— Предмет 2: находится между фокусом и двойным фокусом ($F < d < 2F$). Его изображение будет действительным, перевёрнутым и увеличенным.
— Предмет 3: находится в двойном фокусе ($d = 2F$). Его изображение будет действительным, перевёрнутым и равным по размеру самому предмету.
— Предмет 4: находится за двойным фокусом ($d > 2F$). Его изображение будет действительным, перевёрнутым и уменьшенным.

3. Вывод:
Условию задачи (изображение увеличенное, прямое и мнимое) соответствует только предмет под номером 1.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ