Используя осветитель 1, направляющую, линзу 1 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы 1. Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 30 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм. В бланке ответов: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав ход лучей в линзе; 2) укажите результаты измерения расстояния от предмета до линзы и расстояния от линзы до изображения с учётом абсолютной погрешности измерения; 3) сформулируйте вывод о свойствах изображения (мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое).

Фокусное расстояние линзы и результаты реального опыта на изображении не указаны. Поэтому ниже приведён условный пример: предположим, что фокусное расстояние линзы равно 10 см. Измеренные в таком примере расстояния нужно заменить результатами собственного опыта.

1. Предмет располагают на расстоянии 30 см слева от собирающей линзы. Луч, идущий от верхушки предмета параллельно главной оптической оси, после линзы проходит через фокус. Луч через оптический центр линзы идёт практически прямо. Их пересечение даёт верхушку изображения.

2. По формуле тонкой линзы при условном фокусном расстоянии 10 см: \(\frac{1}{f}=\frac{1}{d_o}+\frac{1}{d_i}\). Тогда \(\frac{1}{d_i}=\frac{1}{10}-\frac{1}{30}=\frac{1}{15}\), следовательно, \(d_i=15\) см. С учётом заданной погрешности пример результатов: расстояние от предмета до линзы — \((30.0\pm0.2)\) см; от линзы до изображения — \((15.0\pm0.2)\) см.

3. Увеличение по модулю равно \(k=d_i/d_o=15/30=0.5\). Поскольку предмет находится дальше двойного фокусного расстояния, изображение получается на другой стороне линзы, действительное, перевёрнутое и уменьшенное.

Ответ: в условном примере изображение находится в 15.0 ± 0.2 см от линзы; оно действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Фактический результат зависит от установленной линзы и измерений.