פתרון גאומטרי - דמות מדומה

לפני ביצוע השרטוטים הנדרשים לפתרון גאומטרי בעדשות, יש לשרטט עדשה (קו עם חצים), ציר אופטי ונקודות מיוחדות. על הציר האופטי יש לשרטט שנתות לפי קנה מידה קבוע (חיובי לשני כיווני הציר. אי דיוק במרווחים בין השנתות יביא לשגיאה בתוצאה). מידות ציר זה יושפעו ממרחק המוקד f, מרחק העצם u ומרחק הדמות v. על קו העדשה יש לסמן שנתות בקנה מידה קבוע (חיובי לשני הכיוונים), לא בהכרח אותו קנה מידה שנבחר לציר האופטי. בנוסף - יש להוסיף את המרכז האופטי O (בשלב זה במרכז העדשה) ואת שני המוקדים, כך שכל אחד מהם יהיה במרחק f מהעדשה.

כדי למצוא בדרך גאומטרית דמות של עצם נקודתי, אנחנו מנצלים את תכונות 3 נקודות מיוחדות בעדשה: מרכז אופטי O, מוקד F₂ ומוקד F_1:

1. כל קרן אור הפוגעת במרכז האופטי O, ממשיכה ישר מבלי להישבר (כלומר: לא משנה את כיוונה).

2. כל קרן אור המגיעה לעדשה במקביל לציר האופטי - ממשיכה כאילו יצאה מהמוקד F₂.

3. כל קרן אור המגיעה לעדשה ומכוונת לעבר F₁ - ממשיכה בכיוון מקביל לציר האופטי.

בהתאם לכך - כדי למצוא את מיקום דמות עצם נקודתי - מעבירים 3 קרניים "מיוחדות", היוצאות ממיקום העצם הנקודתי ופוגעות בעדשה:

1. קרן דרך המרכז האופטי O: קרן היוצאת מהעצם הנקודתי ופוגעת במרכז האופטי O ממשיכה ישר (מציבים את הסרגל על העצם ועל O ומעבירים את הקרן בקו ישר). בנוסף: יש לשרטט קו מרוסק המראה את הכיוון ממנו "יצאה" הקרן.

2. קרן מקבילה לציר האופטי: קרן היוצאת מהעצם הנקודתי ומקבילה לציר האופטי - ממשיכה כאילו יצאה מהמוקד F₂ (משורטט בשני שלבים: שלב א': מציבים את הסרגל על העצם הנקודתי, כך שיהיה מקביל לציר האופטי, ומעבירים קרן עד לעדשה. שלב ב': מציבים את הסרגל על נקודת הפגיעה בעדשה ועל F₂ - ומעבירים את המשך הקרן). בנוסף: יש לשרטט קו מרוסק המראה את הכיוון ממנו "יצאה" הקרן.

3. קרן המגיעה לעדשה ומכוונת לעבר F₁: קרן היוצאת מהעצם הנקודתי ומגיעה לעדשה ומכוונת לעבר F₁ - ממשיכה במקביל לציר האופטי (משורטט בשני שלבים: שלב א': מציבים את הסרגל על העצם הנקודתי ועל F₁ ומעבירים קרן היוצאת מהעצם עד לעדשה. שלב ב': מציבים את הסרגל בנקודת הפגיעה בעדשה ומקביל לציר האופטי - וממשיכים את הקרן). בנוסף: יש לשרטט קו מרוסק המראה את הכיוון ממנו "יצאה" הקרן.

במקרה שתתקבל דמות מדומה - כל 3 הקווים המרוסקים יפגשו בנקודה אחת שהיא הדמות.