Feladat: 561. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Burgmann László ,  Csenke Péter ,  Sebestyén Edit 
Füzet: 1983/április, 178. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Gyűjtőlencse, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1982/december: 561. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás. A lencsétől 1,5 f távolságra egy függőleges tárgyat helyezünk el, és a nevezetes fénysugarak segítségével megszerkesztjük a képét (1. ábra).
 

1. ábra
 
Az 1. sugár, az optikai középponton átmenő sugár, így irányváltoztatás nélkül halad tovább. A 2. sugár az optikai tengellyel párhuzamos sugár, ez a fókuszon keresztül halad tovább. A tárgy talppontján átmenő sugárnak a kép talppontján kell áthaladnia. Ezt felhasználva kapjuk meg a keresett 3. sugár menetét.
 

Burgmann László (Cegléd, Kossuth L. Gimn., I. o. t.)

 

II. megoldás. A szerkesztésnél azt is felhasználhatjuk, hogy a lencsére párhuzamosan érkező fénysugarak a fókuszsík egy-egy pontjában egyesülnek.
 

2. ábra
 
A 2. ábrán látható 1. fénysugár törés utáni irányát kell megszerkeszteni. Rajzoljuk meg a 2. sugarat, amely párhuzamos az előbbivel, és átmegy az optikai középponton. Ez irányváltoztatás nélkül halad tovább. Ahol elmetszi a fókuszsíkot, ott metszi az 1. fénysugár is, így ennek további haladási iránya megszerkeszthető.
 
 Csenke Péter (Esztergom, Dobó K. Gimn., I. o. t.)
 

Megjegyzés. A szerkesztés helyességéről számítással is meggyőződhetünk. A leképezési törvény segítségével kiszámolhatjuk, hogy hol metszi a tengelyt a megtört fénysugár.
Tudjuk, hogy t=1,5f, így az 1/f=1/1,5f+1/k összefüggés alapján k=3f. Tehát a keresett fénysugár a lencsétől 3f távolságra metszi a tengelyt.