Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Физика


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Гордиенко Андрей Владимирович
Статус: Профессор
Рейтинг: 5152
∙ повысить рейтинг »
Shvetski
Статус: Специалист
Рейтинг: 2638
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессионал
Рейтинг: 2375
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:992
Дата выхода:23.04.2010, 14:00
Администратор рассылки:Химик CH, Модератор
Подписчиков / экспертов:205 / 99
Вопросов / ответов:1 / 1

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 »
  • Отправить WebMoney:

  • Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)

    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * 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.


    © 2001-2010, Портал RFpro.ru, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2010.6.14 от 03.03.2010

    В избранное