Постройте изображение произвольной точки S, которая лежит на главной оптической оси собирающей линзы.

Решение:

Для построения изображения точки S, лежащей на главной оптической оси собирающей линзы, необходимо провести два луча из этой точки. При этом линза предполагает, что точка S находится вне фокуса.

1. Луч, параллельный главной оптической оси: Этот луч после прохождения через собирающую линзу пойдет через фокус F, находящийся на противоположной стороне от источника света.
2. Луч, проходящий через оптический центр линзы: Этот луч пройдет через линзу без преломления, продолжая свое прямолинейное движение.
3. Точка пересечения: Изображение точки S* будет находиться в точке пересечения этих двух лучей.

На изображении видно, что точка S находится перед линзой, а ее изображение S* - за линзой, при этом S* расположено за двойным фокусным расстоянием, что характерно для собирающей линзы, когда объект находится между фокусом F и двойным фокусным расстоянием 2F (хотя 2F не показано, но положение S* соответствует этому условию).

Ответ: Изображение S* построено на основании хода двух лучей: один параллелен оптической оси и проходит через фокус F после линзы, второй проходит через оптический центр без преломления.