Условие
13.3.11∗. [Вставьте условие задачи]
Решение
\documentclass[12pt,a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=2cm,right=2cm,top=2cm,bottom=2cm}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows.meta,calc,decorations.pathreplacing}
\begin{document}
\section*{Решение задачи о глубине резкости фотоаппарата}
\textbf{Условие задачи:} \
Изображение предметов, удалённых от фотоаппарата на расстояние от
\subsection*{1. Физические основы и математическая модель}
В идеальной оптической системе точке в пространстве предметов соответствует точечное изображение. Однако на практике фотоплёнка или цифровая матрица обладают конечным разрешением. Границы резкости определяются минимально допустимым размером пятна рассеяния
\begin{center}
\begin{tikzpicture}[scale=0.95, >=stealth]
% Оптическая ось
\draw[dashdot, gray] (-6,0) -- (8,0) node[right, black] {оптическая ось};
% Тонкая линза (объектив)
\draw[thick, <->] (0,-3) -- (0,3) node[above] {Объектив};
\node[below left] at (0,0) {$O$};
% Диафрагма (радиус R)
\draw[ultra thick, line cap=round] (0,1.8) -- (0,3);
\draw[ultra thick, line cap=round] (0,-1.8) -- (0,-3);
\draw[<->, red!80!black] (-0.3,0) -- (-0.3,1.8) node[midway, left] {$R$};
% Точка фокусировки S и её изображение S'
\fill (-4,0) circle (2pt) node[below] {$S$};
\fill (3,0) circle (2pt) node[below left] {$S'$};
% Лучи от точки S
\draw[blue!70!black] (-4,0) -- (0,1.8) -- (3,0);
\draw[blue!70!black] (-4,0) -- (0,-1.8) -- (3,0);
% Плоскость фотопленки
\draw[thick, darkgray] (3,-2.5) -- (3,2.5) node[above, black] {Плёнка};
% Точка S1 (ближе) и ее изображение S1'
\fill[red!80!black] (-5.5,0) circle (2pt) node[below] {$S_1$};
\fill[red!80!black] (4.2,0) circle (2pt) node[below] {$S_1'$};
% Лучи от S1 через край диафрагмы
\draw[red!80!black, dashed] (-5.5,0) -- (0,1.8) -- (4.2,0);
\draw[red!80!black, dashed] (-5.5,0) -- (0,-1.8) -- (4.2,0);
% Пятно резкости delta на пленке от точки S1
\draw[line width=1.5pt, red!80!black] (3,0.514) -- (3,-0.514);
\draw[decorate, decoration={brace, mirror, raise=2pt}] (3,-0.514) -- (3,0.514)
node[pos=0.5, right=4pt, red!80!black] {$\delta$};
% Размеры расстояний
\draw[<->] (-4,-1.2) -- (0,-1.2) node[midway, fill=white] {$a$};
\draw[<->] (0,-1.2) -- (3,-1.2) node[midway, fill=white] {$b$};
\draw[<->] (3,-1.2) -- (4.2,-1.2) node[midway, fill=white] {$\Delta b$};
\end{tikzpicture}
\end{center}
Примем следующие обозначения:
\begin{itemize}
\item
\item
\item
\item
\item
\end{itemize}
Для предмета
Для предельных точек
Из подобия треугольников (см. чертёж) следует соотношение между размером пятна
Запишем формулу тонкой линзы для ближней
\subsection*{2. Упрощение формул для практических расчётов}
Так как величина пятна рассеяния
Подставив это выражение в уравнения (eq:a1_exact) и (eq:a2_exact), с учётом основной формулы линзы (eq:lens) (
\subsection*{3. Определение параметров системы из условия}
По условию при диафрагме
**Расстояние фокусировки
:** \
Сложим уравнения (eq:a1) и (eq:a2):
Подставим известные значения:**Константа глубины резкости (
):** \
Вычтем из уравнения (eq:a1) уравнение (eq:a2):
Вычислим значение постоянного коэффициента:
\subsection*{4. Расчёт границ резкости для заданных диафрагм}
Теперь подставим найденные величины
\subsubsection*{Случай 1: Диафрагма
\subsubsection*{Случай 2: Диафрагма
\subsection*{Ответ}
\begin{itemize}
\item При диафрагме
\item При диафрагме
\end{itemize}
\end{document}
Ответ
[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]