Тонкие Линзы — Задание 13 ЕГЭ по физике №00043055

Справа от собирающей линзы под главной оптической осью стоит точечный источник $S$; на рисунке шесть точек-кандидатов. Нужно найти изображение $S$.

Положение источника: $S$ справа от линзы, между отметками $F$ и $2F$ (чуть ближе к $2F$). Раз источник дальше фокуса, лучи после линзы сходятся, изображение действительное — по другую сторону линзы, то есть слева.

Действительное изображение в линзе перевёрнутое: источник под осью — изображение над осью. Поэтому точки 5 и 6 (под осью) и точка 1 (справа) отпадают.

Остались 2, 3 и 4 — они различаются расстоянием до линзы. Когда предмет стоит между $F$ и $2F$, изображение получается дальше двойного фокуса и увеличенным. Дальше отметки $2F$ слева и выше всех стоит точка 4.

Проверим себя формулой тонкой линзы. По рисунку $d\approx1{,}75F$: $$\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{F}-\dfrac{1}{1{,}75F}\ \Rightarrow\ f\approx2{,}3F$$ Изображение дальше $2F$ и в $\approx1{,}3$ раза выше источника — это точка 4.