Вопрос № 177845: Здравствуйте Уважаемые эксперты. Помогите пожалуйста решить задачу. Система состоит из тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F и плоского зеркала М, расположенного перпендикулярно главной оптической оси линзы. По главной оптической оси ...
Вопрос № 177845:
Здравствуйте Уважаемые эксперты. Помогите пожалуйста решить задачу. Система состоит из тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F и плоского зеркала М, расположенного перпендикулярно главной оптической оси линзы. По главной оптической оси системы в направлении от линзы к зеркалу движется точечный источник света S со скоростью V. Расстояние между линзой и зеркалом равно 2F. Пренебрегая отражением света от обеих поверхностей линзы, определите скорости (по величине и направлению) всех трёх изображений
точечного источника в данной системе в тот момент, когда источник находится посередине между зеркалом и линзой.
Отправлен: 14.04.2010, 21:35
Вопрос задал: STASSY, Посетитель
Всего ответов: 1 Страница вопроса »
Отвечает Shvetski, Специалист :
Здравствуйте, STASSY. Задача может быть решена геометрически (построением) (см. рис.1) рис.1 Условие: Линза Л; Зеркало М; Фокус F; Источник света S находится в фокусе и движется к зеркалу со скоростью V; Зеркало находится на двойном фокусном расстоянии. Решение: 1. Строим изображения. 1.1. Изображение
S1 в зеркале находится на перпендикуляре к зеркалу на таком же расстоянии от зеркала, что и источник (отмеряем циркулем) и движется к зеркалу со скоростью V1=-V, т.е. в сторону, противоположную движению источника, а величина скорости равна V. 1.2. Поскольку источник света находится в фокусе, то Изображение S' источника в линзе будет находится в бесконечности и приближаться из бесконечности к линзе с бесконечно большой скоростью
V' 1.3. изображение S1 в зеркале дает в линзе вторичное изображение S1' , которое удаляется отлинзы со скоростью V1' = (1/4)*V1 = -(1/4)*V
При построении используются следующие правила: 1. Луч, проходящий через оптический центр (называется "оптическая ось"), не изменяет своего направления. 2. Все параллельные лучи, после преломления в линзе, пересекаются в фокальной плоскости (ф.п.).
Используя
эти правила, покажем, как, например, построить точку S1' - изображение изображения S1: 1. Из точки S1 проведем луч S1A до пересечения с линзой (произвольный луч). 2. Проведем луч 1 через оптический центр параллельно лучу S1A и продолжим его до пересечения с фокальной плоскостью (точка В). 3. Из точки А через точку В ведем линию до пересечения с главной оптической осью - получаем точку S1'
- изображение точки S1. Аналогично можно построить вектора скоростей. 1. Из конца вектора V1 проводим произвольный луч до пересечения с линзой. 2. Затем проводим луч 2 через оптический центр линзы до пересечения с фокальной плоскостью (на самом деле я проводил оба этих луча не отрывая линейки от бумаги - положение линейки выбирал таким образом, чтобы два параллельных луча провести с двух сторон линейки). 3. Затем, от точки пересечения с линзой первого луча через точку
пересечения с фокальной плоскостью второго луча проводим линию до пересечения с главной оптической осью - получаем точку, обозначающую конец вектора V1' Аналогично можно построить точку - конец вектора V'. Начало вектора V' находится в бесконечности на главной оптической оси линзы.
Для рассеивающей линзы см. построение на следующих рисунках. Для случая с изображением в зеркале ничего не изменится Построе
ние для случая с изображением светящейся точки в линзе (см. рис.2) Рис.2
Построение для случая со вторичным изображением зеркального изображения см.рис. 3 рис.3
Здесь
правила построения немного другие: 1) также проводим два параллельных луча - один через светящуюся точку (рис.2)(или ее изображение в зеркале(рис.3)), а второй через оптический центр линзы. 2) Луч, проходящий через оптический центр (оптическая ось), пересекаясь с фокальной плоскостью, определяет точку, через которую пройдет продолжение луча (пунктир). Еще раз:Сам луч преломляется в линзе
так, что его продолжение пересекается с параллельной ему оптической осью в фокальной плоскости 3) Пересечение продолжения луча с
главной оптической осью дает изображение светящейся точки и одновременно начало вектора скорости V1 (рис. 2) (или вторичное изображение S1' изображения в зеркале S' и соответственно начало вектора V1' (рис.3)) 4) Аналогично строим концы векторов V1 и V1' Постарался сделать максимально возможный на листочке в клеточку масштаб, однако, вектор скорости на третьем рисунке получился все равно очень мал. Опять
же, возможности сканирования и последующего сжатия и передачи на сервер не безграничны. НО! Когда будете строить, естесссснно, используя острые карандаши и не погрызенные линейки, проводя линии строго через нужные точки, то ... конечно увидите, что: * в случае (рис.2) вектор V1 = (3/16)*V (в масштабе V=4 см V' получилась 0,75 см); * в случае (рис.3) вектор V1' = (1/16)*V' = -(1/16)*V (величина V<
sub>1' в указанном масштабе 0,25 см) Вроде всё Удачи Ежели что - пишите С уважением shvetski
Ответ отправил: Shvetski, Специалист
Ответ отправлен: 14.04.2010, 23:56
Номер ответа: 260816
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 260816
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.