Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

Valter edited
revision #20795 parent #20794 ← older
@@ -1,11 +1,28 @@
### Условие
−$7.2.11.$ [Вставьте условие задачи]
+$7.2.11^*.$ Решите задачу 7.2.10 в случае, когда пучок электронов, испускаемых из точки, расположенной на расстоянии $L \gg R$ от центра сфер, составляет малый угол с нормалью к ее поверхности.
### Решение
−Вперед вальтерята!!!
+<b>1. Сферическая симметрия и оптическая ось</b>\
+Система концентрических сфер обладает идеальной сферической симметрией. Это означает, что у нее нет единственной выделенной оптической оси, как у обычной стеклянной линзы. Любая прямая, проходящая через точечный источник и центр сфер, может рассматриваться как главная оптическая ось системы.
−#### Ответ
+<b>2. Параксиальное приближение</b>\
+Условие того, что пучок электронов составляет малый угол с нормалью к поверхности сферы (то есть с радиус-вектором), означает, что лучи распространяются под очень малыми углами к нашей выбранной оптической оси. В оптике это называется параксиальным пучком. При таких условиях сферической аберрацией можно пренебречь, и система будет собирать лучи в одну четкую точку фокусировки.
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]
+<b>3. Формула тонкой линзы</b>\
+Как было доказано в задаче [7.2.10](https://savchenkosolutions.com/ru/7.2.10), данная система сфер в целом работает как собирающая электростатическая линза, расположенная в ее центре.
+Применим для параксиальных лучей стандартную формулу тонкой линзы:
+$$ \frac{1}{L} + \frac{1}{x} = \frac{1}{f} $$
+где $L$ — расстояние от источника до линзы (центра сфер), $x$ — искомое расстояние до точки фокусировки, а $f$ — фокусное расстояние системы сфер.
+
+Выразим искомое расстояние $x$:
+$$ \frac{1}{x} = \frac{1}{f} - \frac{1}{L} \implies x = \frac{1}{\frac{1}{f} - \frac{1}{L}} $$
+
+Значение фокусного расстояния $f$ подставляется из результатов решения задачи 7.2.10.
+
+<i>Примечание: Формула универсальна. В зависимости от выбранной физической модели отверстий в задаче 7.2.10, вы можете подставить либо линейное значение $f = R(V_0/V)$ (для идеальных сеток), либо квадратичное $f = 2R(V_0/V)^2$ (для открытых апертур). В официальном ответе авторы задачника используют квадратичную модель.</i>
+
+#### Ответ
+$$ x \approx \frac{1}{1/f - 1/L} $$
+где $f$ — фокусное расстояние, найденное в задаче 7.2.10 (в модели авторов $f = 2R(V_0/V)^2$).