Изображение формируется с помощью собирающей линзы, когда объект находится в фокусе.

В случае, когда объект находится в фокусе F собирающей линзы, лучи света (лучи, проходящие через O, и лучи, направленные параллельно главной оси, никогда не встречаются), поэтому я предполагаю, что изображение этого объекта в точке такой конкретной позиции не существует. Однако в моих классных заметках учитель сказал, что изображение формируется на бесконечности. Я искал и нашел три ответа:

  1. Изображение действительно не существует.
  2. Изображение формируется на бесконечности.
  3. В третьем ответе говорят, что если предмет находится между фокальной точкой и линзой, но очень близко к фокальной точке, то изображение формируется на бесконечности. Они говорят это, хотя обсуждали случай, когда объект находится в F, а не «очень близко к F изнутри». Однако не упомянуть об этом в данном случае они не могли.

Странная вещь в этих ответах заключается в том, что они говорят, что изображение является реальным изображением. Как образ может быть реальным, если его изначально не существует?

Я смущен. Он существует или его нет? А как насчет третьего общего ответа, о котором я упоминал выше? Почему некоторые говорят, объясняя случай, когда объект находится на F, что « когда объект находится между F и линзой, но очень близко к F... »? Это очень запутанно.

Ответы (2)

Изображение может быть реальным или виртуальным. Начнем с реального изображения. Также рассмотрим точечный объект и идеальную линзу.

Для формирования реального изображения точки лучи, испущенные или отраженные от этой точки, должны сойтись в какой-либо другой точке пространства.

Если точка (синяя точка на рисунках ниже) находится в фокальной плоскости выпуклой линзы и ее лучи, собранные линзой, выходят параллельно друг другу, то они, очевидно, не собираются сходиться и, поэтому не собираемся формировать образ.

введите описание изображения здесь

Если точку поместить перед фокальной плоскостью, лучи сойдутся и образуют реальное изображение.

Если точку поместить за фокальной плоскостью (т.е. между фокальной плоскостью и линзой), лучи будут расходиться и, следовательно, не будут формировать реальное изображение. Если расходящиеся лучи направлены назад, они встретятся в какой-то точке (видимого расхождения) за линзой, образуя мнимое изображение.

Надеюсь, это проясняет картину.

Пусть объект находится на расстоянии 2 ф слева от объектива, где ф это фокусное расстояние линзы.
Точечное изображение будет формироваться на расстоянии 2 ф справа от объектива и будет реальным в том смысле, что изображение можно увидеть на экране, помещенном 2 ф справа от линзы, когда преломленные лучи сходятся и встречаются в месте изображения.

Теперь переместите объект ближе к линзе, и изображение будет формироваться дальше вправо от линзы.
Продолжайте приближать объектив к объективу, пока он не окажется на очень-очень маленьком расстоянии слева от фокальной точки. Реальное изображение формируется на очень большом расстоянии от правого объектива. Преломленные лучи по-прежнему будут сходиться, но будут близки к параллельным.

Теперь переместите объект так, чтобы он оказался в фокусе. Выходящие преломленные лучи будут параллельны и, следовательно, никогда не встретятся. Однако если предположить, что параллельные лучи встречаются на бесконечности, то для удобства можно сказать, что изображение формируется на бесконечности. Это ситуация 1 .

Начните с объекта меньше, чем ф от линзы, и тогда преломленные лучи будут расходиться и никогда не встретятся справа от линзы.
Однако, если бы одна задняя часть производила преломленные лучи, они встретились бы в точке слева от линзы, и мы бы сказали, что в этой точке формируется мнимое изображение.

Теперь переместите объект влево дальше от объектива и ближе к фокусу. Преломленные лучи теперь будут меньше расходиться, и мнимое изображение будет формироваться дальше влево от линзы.

Продолжайте перемещать объект до тех пор, пока он не окажется в фокусе, и теперь преломленные лучи будут параллельны, поэтому лучи, произведенные сзади, никогда не встретятся, или вы могли бы сказать, что они встречаются в бесконечности слева от линзы. Это ситуация 2 .

Итак, теперь у вас есть две ситуации, 1 и 2 , когда объект является фокальной точкой с изображениями, формируемыми на бесконечности справа от линзы и на бесконечности слева от линзы. Называние одного изображения реальным, а другого виртуальным может помочь решить, какую из двух лучевых конструкций вы используете?