Вопрос задан 05.01.2026 в 10:49. Предмет Другие предметы. Спрашивает Иляева Аурика.

Объясните ход лучей по рисунку.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Гофман Макс.

Ниже — как я бы сам «разбирал» любой типовой рисунок по геометрической оптике и проводил лучи. Просто сверяйте с тем, что у вас на схеме (границы сред, линза/зеркало, где стоят источники и экран).

1) Плоская граница двух сред (вода–воздух, стекло–воздух)

  1. Проведите нормаль к границе в точке падения луча.

  2. Закон отражения: угол падения равен углу отражения, луч отражения лежит в той же плоскости.

  3. Закон преломления (Снеллиус): n1sinθ1=n2sinθ2n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2.

    • Если луч идёт из оптически более плотной среды (больший nn) в менее плотную, он «отклоняется от нормали»; из менее плотной в более плотную — «к нормали».

  4. Если угол падения больше критического θc=arcsin(n2/n1)\theta_c=\arcsin(n_2/n_1) при n1>n2n_1>n_2, преломлённого луча нет — полное внутреннее отражение.

2) Плоскопараллельная пластинка

  1. На входе — преломление к нормали; на выходе — симметричное преломление «от нормали».

  2. Луч смещается параллельно себе на боковой сдвиг d=tsin(θ1θ2)cosθ2d=t\frac{\sin(\theta_1-\theta_2)}{\cos\theta_2} (t — толщина), направление сохраняется.

3) Призма

  1. На каждой грани действуют те же правила (нормаль, Снеллиус).

  2. В обычной призме луч отклоняется к основанию; суммарный угол отклонения δ=i1+i2A\delta=i_1+i_2-A (A — угол призмы, i1,i2i_1,i_2 — углы падения/выхода относительно нормалей).

  3. При больших углах возможен режим полного внутреннего отражения на второй грани (тогда луч «ломается» внутри и выходит через третью грань или отражается обратно — зависит от рисунка).

4) Тонкие линзы — «главные» лучи

Выпуклая (собирающая)

Берём любой из трёх стандартных лучей от точки предмета:

  • Параллельно оптической оси → после линзы проходит через фокус F.

  • Через фокус F до линзы → после линзы идёт параллельно оси.

  • Через оптический центр O → почти не отклоняется (в тонкой линзе считаем прямой).
    Пересечение преломлённых лучей даёт изображение (действительное, если пересекаются реально; мнимое — если пересекаются при продолжении назад).

Вогнутая (рассеивающая)

  • Параллельно оси → после линзы расходится так, будто вышел из её ближнего фокуса F (проводим «мнимое» продолжение назад к F).

  • В направлении к дальнему фокусу F → после линзы идёт параллельно оси.

  • Через центр O → считаем прямой.
    Пересечение продолжений за линзой даёт мнимое изображение между линзой и фокусом.

5) Сферические зеркала

Вогнутое (собирающее)

  • Луч параллельно оси → отражается через фокус F.

  • Луч через фокус → отражается параллельно оси.

  • Луч через центр кривизны C → возвращается «в себя» (падает перпендикулярно).
    Пересечение отражённых лучей — действительное изображение; при размещении предмета ближе фокуса — мнимое за зеркалом.

Выпуклое (рассеивающее)

  • Параллельно оси → отражается так, как будто вышел из фокуса за зеркалом (мнимый фокус).

  • Луч к центру кривизны → возвращается по той же линии.
    Всегда даёт мнимое, прямое и уменьшенное изображение за поверхностью зеркала.

6) Комбинации (линза + пластинка, призма + зеркало и т. п.)

  1. Разбивайте путь на участки «элемент → граница → элемент».

  2. На каждом этапе применяйте локальные правила (отражение/преломление/главные лучи).

  3. Не забывайте о высотах относительно оптической оси и о знаках фокусных расстояний, если считаете формулами:

    • Линзы: 1f=1a+1b\frac{1}{f}=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}, увеличение m=bam=-\frac{b}{a} (a — расстояние до предмета, b — до изображения; для рассеивающих — f<0).

    • Зеркала: те же формулы, но с соответствующими знаками (для выпуклого — f<0).

7) Как быстро проверить себя по рисунку

  • Нормали всегда перпендикулярны поверхности в точке падения.

  • В более плотной среде луч ближе к нормали, в менее плотной — дальше.

  • Через оптический центр тонкой линзы луч почти не отклоняется.

  • Параллельные оси лучи ↔ фокус, фокус ↔ параллельные (для линз и зеркал — «правило обмена»).

  • При «слишком большом» входном угле на границе плотной→менее плотной среды ищите полное внутреннее отражение.

  • У вас «не сходится»? Проверьте симметрию: для плоскопараллельной пластинки выходной луч обязан быть параллелен входному; для идеальной тонкой линзы обратимый ход — если запустить лучи из изображения, они вернутся в предмет.

Если на вашем рисунке конкретно показаны линза/зеркало/призма — примените соответствующие пункты выше и постройте 2–3 опорных луча: этого достаточно, чтобы корректно объяснить ход всех остальных.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Другие предметы

Последние заданные вопросы в категории Другие предметы

Другие предметы 19.10.2025 10:58 28 Бондаровец Валерия
Задать вопрос