Точкове джерело світла знаходиться на оптичній осі збиральної лінзи з фокусною відстанню 0,2 м на відстані 50 см від неї. по інший бік лінзи в її фокальній площині розташована розсіювальна лінза. якою має бути фокусна відстань розсіювальної лінзи, щоб уявне зображення джерела в ній збігалося з самим джерелом.

Для решения этой задачи, нам придется использовать две основные оптические формулы: формулу тонкой линзы и формулу линзового уравнения.

Формула тонкой линзы:
1 / f = 1 / u + 1 / v
где f - фокусное расстояние линзы, u - расстояние от предмета до линзы (в данном случае, расстояние между точечным источником света и збирательной линзой), v - расстояние от изображения до линзы (в данном случае, расстояния между розсіювальної лінзою и зображением).

Формула линзового уравнения:
1 / f = ( n - 1 ) * ( 1 / R1 - 1 / R2 )
где f - фокусное расстояние линзы, n - показатель преломления материала линзы, R1 и R2 - радиусы кривизны первой и второй поверхностей линзы.

Для решения задачи, нам нужно сначала найти расстояние v, которое должно быть равно расстоянию между розсіювальної лінзою и зображением джерела света.

Учитывая, что точковый источник света находится на оптической оси збиральной линзы, известно, что расстояние u между точечным источником света и линзой будет равно 0.2 м (или 20 см). Также, из условия задачи, нам известно, что расстояние между збиральной линзы и розсіювальної лінзы равно 50 см.

Теперь мы можем использовать формулу тонкой линзы, чтобы найти расстояние v:
1 / f = 1 / u + 1 / v

Заменяя значения f = 0.2 м и u = 20 см (или 0.2 м), получаем:
1 / 0.2 = 1 / 0.2 + 1 / v

Упрощая выражение, получаем:
5 = 5 + 1 / v

Вычитаем 5 из обеих сторон уравнения:
0 = 1 / v

Инвертируем оба выражения:
v = 1 / 0 = ∞

Таким образом, расстояние v между розсіювальної лінзою и зображением джерела света равно бесконечности, что означает, что вещественного изображения на розсіювальної лінзою не существует. Данная ситуация возможна только в случае, когда фокусное расстояние розсіювальної лінзы равно 0.