Здравствуйте, STASSY.
Задача может быть решена геометрически (построением) (см. рис.1)
рис.1Условие:
Линза Л; Зеркало М; Фокус F; Источник света S находится в фокусе и движется к зеркалу со скоростью V; Зеркало находится на двойном фокусном расстоянии.
Решение:
1. Строим изображения.
1.1. Изображение S
1 в зеркале находится на перпендикуляре к зеркалу на таком же расстоянии от зеркала, что и источник (отмеряем циркулем) и движется к зеркалу со скоростью
V[sub]1[/sub]=
-V, т.е. в сторону, противоположную движению источника, а величина скорости равна V.
1.2. Поскольку источник света находится в фокусе, то Изображение S' источника в линзе будет находится в бесконечности и приближаться из бесконечности к линзе с бесконечно большой скоростью
V'1.3. изображение S
1 в зеркале дает в линзе вторичное изображение S
1' , которое удаляется отлинзы со скоростью
V[sub]1[/sub]' = (1/4)*
V[sub]1[/sub] = -(1/4)*
VПри построении используются следующие правила:
1. Луч, проходящий через оптический центр (называется "оптическая ось"), не изменяет своего направления.
2. Все параллельные лучи, после преломления в линзе, пересекаются в фокальной плоскости (ф.п.).
Используя эти правила, покажем, как, например, построить точку S
1' - изображение изображения S
1:
1. Из точки S
1 проведем луч S
1A до пересечения с линзой (произвольный луч).
2. Проведем луч 1 через оптический центр параллельно лучу S
1A и продолжим его до пересечения с фокальной плоскостью (точка В).
3. Из точки А через точку В ведем линию до пересечения с главной оптической осью - получаем точку S
1' - изображение точки S
1.
Аналогично можно построить вектора скоростей.
1. Из конца вектора
V[sub]1[/sub] проводим произвольный луч до пересечения с линзой.
2. Затем проводим луч 2 через оптический центр линзы до пересечения с фокальной плоскостью (на самом деле я проводил оба этих луча не отрывая линейки от бумаги - положение линейки выбирал таким образом, чтобы два параллельных луча провести с двух сторон линейки).
3. Затем, от точки пересечения с линзой первого луча через точку пересечения с фокальной плоскостью второго луча проводим линию до пересечения с главной оптической осью - получаем точку, обозначающую конец вектора
V[sub]1[/sub]'Аналогично можно построить точку - конец вектора
V'. Начало вектора
V' находится в бесконечности на главной оптической оси линзы.
Для рассеивающей линзы см. построение на следующих рисунках.
Для случая с изображением в зеркале ничего не изменится
Построение для случая с изображением светящейся точки в линзе (см. рис.2)
Рис.2Построение для случая со вторичным изображением зеркального изображения см.рис. 3
рис.3Здесь правила построения немного другие:
1) также проводим два параллельных луча - один через светящуюся точку (рис.2)(или ее изображение в зеркале(рис.3)), а второй через оптический центр линзы.
2) Луч, проходящий через оптический центр (оптическая ось), пересекаясь с фокальной плоскостью, определяет точку, через которую пройдет
продолжение луча (пунктир).
Еще раз:
Сам луч преломляется в линзе так, что его продолжение пересекается с параллельной ему оптической осью в фокальной плоскости3) Пересечение продолжения луча с главной оптической осью дает изображение светящейся точки и одновременно начало вектора скорости
V[sub]1[/sub] (рис. 2) (или вторичное изображение S
1' изображения в зеркале S' и соответственно начало вектора
V[sub]1[/sub]' (рис.3))
4) Аналогично строим концы векторов
V[sub]1[/sub] и
V[sub]1[/sub]'Постарался сделать максимально возможный на листочке в клеточку масштаб, однако, вектор скорости на третьем рисунке получился все равно очень мал. Опять же, возможности сканирования и последующего сжатия и передачи на сервер не безграничны. НО! Когда будете строить, естесссснно, используя острые карандаши и не погрызенные линейки, проводя линии строго через нужные точки, то ... конечно увидите, что:
* в случае (рис.2) вектор
V[sub]1[/sub] = (3/16)*
V (в масштабе V=4 см V' получилась 0,75 см);
* в случае (рис.3) вектор
V[sub]1[/sub]' = (1/16)*
V' = -(1/16)*
V (величина V
1' в указанном масштабе 0,25 см)
Вроде всё
Удачи
Ежели что - пишите
С уважением
shvetski