Задание 25 ЕГЭ по физике · 52FE43
Световое пятно рассеивающей линзы
На полуторном фокусном расстоянии от тонкой рассеивающей линзы с оптической силой, равной –10 дптр, на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу с радиусом открытой части 5 см. Каков диаметр светлого пятна от источника на экране, расположенном с другой стороны от линзы на расстоянии 10 см от неё? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По оптической силе определяем фокусное расстояние рассеивающей линзы:
f=1D=1−10 м=−0,10 м=−10 см
Источник находится на полуторном фокусном расстоянии от линзы, поэтому расстояние до источника равно a=1,5⋅10=15 см. По формуле тонкой линзы находим координату изображения:
1f=1a+1b;1b=1−10−115=−16;b=−6 см
Знак «минус» означает, что изображение мнимое и расположено на 6 см слева от линзы. После линзы крайний луч распространяется так, как будто выходит из этой точки. Расстояние от мнимого изображения до экрана равно 6+10=16 см.
Радиус открытой части оправы равен r0=5 см. Из подобия треугольников радиус светлого пятна на экране равен:
r=r0166=5⋅166=403 см
Диаметр светлого пятна вдвое больше его радиуса:
d=2r=2⋅403=803 см≈26,7 см
f=1D=1−10 м=−0,10 м=−10 см
Источник находится на полуторном фокусном расстоянии от линзы, поэтому расстояние до источника равно a=1,5⋅10=15 см. По формуле тонкой линзы находим координату изображения:
1f=1a+1b;1b=1−10−115=−16;b=−6 см
Знак «минус» означает, что изображение мнимое и расположено на 6 см слева от линзы. После линзы крайний луч распространяется так, как будто выходит из этой точки. Расстояние от мнимого изображения до экрана равно 6+10=16 см.
Радиус открытой части оправы равен r0=5 см. Из подобия треугольников радиус светлого пятна на экране равен:
r=r0166=5⋅166=403 см
Диаметр светлого пятна вдвое больше его радиуса:
d=2r=2⋅403=803 см≈26,7 см
Пример ответа
Диаметр светлого пятна равен 80/3 см≈ 26,7 см.
Источник: Открытый банк ФИПИ 52FE43
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
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.