Задание 23 ЕГЭ по физике · 4F38F2
Увеличение тонкой линзы
Тонкая линза, фокусное расстояние которой 15 см, даёт на экране резкое изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран придвинули к линзе вдоль её главной оптической оси на 30 см. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет так, чтобы изображение снова стало резким. Определите увеличение во втором случае. Сделайте рисунок, на котором постройте изображение предмета для двух случаев. Экран и предмет расположены перпендикулярно главной оптической оси линзы.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
В первом случае изображение действительное, так как оно получено на экране. Обозначим расстояние от предмета до линзы через d1, а расстояние от линзы до экрана — через f1. Из условия увеличения получаем:
Γ1=f1d1=5,f1=5d1
Подставим это соотношение в формулу тонкой линзы и найдём расстояния до предмета и изображения:
1F=1d1+1f1=1d1+15d1=65d1;d1=18см,f1=90см
Экран придвинули к линзе на 30 см, поэтому новое расстояние от линзы до изображения равно:
f2=f1−30=90−30=60см
После перемещения предмета изображение снова стало резким. По формуле тонкой линзы найдём новое расстояние от предмета до линзы:
1d2=1F−1f2=115−160=120;d2=20см
Второе увеличение равно отношению расстояния до изображения к расстоянию до предмета:
Γ2=f2d2=6020=3
Для построения нужно провести главную оптическую ось и линзу, отметить фокусы. Из вершины предмета провести луч, параллельный главной оси, после линзы направить его через дальний фокус, а второй луч провести через оптический центр линзы без отклонения. Точки пересечения лучей определяют вершины изображений. В обоих случаях изображения действительные, перевёрнутые; в первом случае увеличение в 5 раз, во втором — в 3 раза.
Γ1=f1d1=5,f1=5d1
Подставим это соотношение в формулу тонкой линзы и найдём расстояния до предмета и изображения:
1F=1d1+1f1=1d1+15d1=65d1;d1=18см,f1=90см
Экран придвинули к линзе на 30 см, поэтому новое расстояние от линзы до изображения равно:
f2=f1−30=90−30=60см
После перемещения предмета изображение снова стало резким. По формуле тонкой линзы найдём новое расстояние от предмета до линзы:
1d2=1F−1f2=115−160=120;d2=20см
Второе увеличение равно отношению расстояния до изображения к расстоянию до предмета:
Γ2=f2d2=6020=3
Для построения нужно провести главную оптическую ось и линзу, отметить фокусы. Из вершины предмета провести луч, параллельный главной оси, после линзы направить его через дальний фокус, а второй луч провести через оптический центр линзы без отклонения. Точки пересечения лучей определяют вершины изображений. В обоих случаях изображения действительные, перевёрнутые; в первом случае увеличение в 5 раз, во втором — в 3 раза.
Пример ответа
Увеличение во втором случае равно 3.
Источник: Открытый банк ФИПИ 4F38F2
Похожие задания
23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм.…Частота по дифракционной решётке · 0E928723Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED23В схеме, изображённой на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение U=2 В. Внутреннее сопротивление…ЭДС источника в цепи · 1CF7BD
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.