Нарисуй линии от источников через край линзы и найди, где пересекаются пучки — это фокальная плоскость и изображения.

Воспользуйся традиционным методом построения изображения для тонкой линзы: найди фокальную плоскость по известным положению источника и его изображению и затем построй изображения остальных точек.

1. Отметь на чертеже положения и и построй линию, определяющую фокальную плоскость .
2. Для каждого заданного источника построй проходящие через линзу лучи (особенно через край линзы) и построй пересечение пучков на плоскости .
3. Проведи окончательные лучи от источника через края линзы до плоскости изображения и отметь получившиеся изображения.
4. Проверь соответствие построения с рисунками и при необходимости скорректируй положение ; затем выразите положение изображений из полученной системы.

Подумай, как выглядит изображение точечного или небольшого источника, если линза имеет конечный диаметр и изображение не в идеальной фокусировке.

Учти, что конечный апертурный размер линзы даёт «пятно» от каждого точечного источника — изображение будет растянутым/размытым пятном (круглой формы при симметричной апертуре).

1. Представь пучок лучей от одной точки источника, прошедших через весь диаметр линзы; проследи их пересечение на плоскости изображения.
2. Убедись, что при несовпадении плоскости изображения и идеальной фокусной плоскости пересечение даёт круговое пятно (circle of confusion).
3. Повтори рассуждение для второго рисунка и сравни формы получаемых пересечений.
4. Сформулируй вывод: для обоих рисунков форма изображения — круговое пятно; выразите форму пятна через геометрические параметры системы.

Задай себе: меняется ли размер получаемого пятна при двух разных положениях источника, показанных на рисунках?

Используй геометрию изображения и зависимость размера пятна от положения плоскости фокуса и апертуры линзы; сравни размеры для двух положений источника.

1. Запиши, какие геометрические параметры определяют размер пятна на плоскости изображения (апертура, расстояние до фокальной плоскости и положение источника).
2. Подпиши на чертеже соответствующие похожие треугольники и вырази размер пятна через эти параметры.
3. Сравни выражения размера для двух положений источника и покажи, что они совпадают для данных рисунков.
4. Сделай вывод о возможности определения расстояния до источника; выразите размер пятна из полученной системы и покажите его равенство для двух положений.