12. Постройте изображение предмета, помещенного перед собирающей линзой на расстоянии d = F.

Решение:

Когда предмет расположен на расстоянии, равном фокусному (\( d=F \)), перед собирающей линзой, его изображение строится в бесконечности. Лучи, исходящие от предмета, после прохождения через линзу становятся параллельными.

Построение:

1. Нарисуем главную оптическую ось.
2. Изобразим собирающую линзу (обычно в виде стрелки, открытой вправо).
3. Отметим фокусы \( F \) на одинаковом расстоянии от центра линзы с обеих сторон.
4. Поместим предмет (стрелку, направленную вверх) так, чтобы его основание было на главной оптической оси, а вершина находилась на расстоянии \( F \) от линзы.
5. Проведем через вершину предмета два луча:
• Один луч, параллельный главной оптической оси. После линзы он пройдет через фокус \( F \) на противоположной стороне.
• Второй луч, проходящий через оптический центр линзы. Он пойдет прямо, не преломляясь.
6. Эти два луча будут параллельны друг другу. По правилам оптики, изображение предмета, расположенного на расстоянии \( F \) от собирающей линзы, находится в бесконечности.

Описание: Изображение предмета, помещенного на расстоянии \( d = F \) перед собирающей линзой, будет действительным, увеличенным и находящимся в бесконечности. Лучи, выходящие из вершины предмета, после преломления в линзе станут параллельными.