Задание 25 ЕГЭ по физике · 6BBD24
Задача высокого уровня: оптика
На двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы с оптической силой 10 дптр на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу радиусом 5 см. Каков диаметр светлого пятна на экране, расположенном на расстоянии 30 см от линзы? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Оптическая сила линзы связана с фокусным расстоянием соотношением:
D=1f
Фокусное расстояние линзы равно:
f=110 м−1=0,1 м=10 см
Источник расположен на двойном фокусном расстоянии, поэтому расстояние от источника до линзы равно 2f=20 см. Изображение точечного источника также образуется на расстоянии 2f=20 см за линзой.
a=b=2f=20 см
Экран находится на расстоянии 30 см от линзы, то есть на 10 см дальше точки изображения. Лучи, прошедшие через края оправы, образуют на экране светлое пятно. Из подобия треугольников:
rR=30−2020
Радиус пятна равен:
r=5 см⋅10 см20 см=2,5 см
Диаметр светлого пятна:
d=2r=2⋅2,5 см=5 см
D=1f
Фокусное расстояние линзы равно:
f=110 м−1=0,1 м=10 см
Источник расположен на двойном фокусном расстоянии, поэтому расстояние от источника до линзы равно 2f=20 см. Изображение точечного источника также образуется на расстоянии 2f=20 см за линзой.
a=b=2f=20 см
Экран находится на расстоянии 30 см от линзы, то есть на 10 см дальше точки изображения. Лучи, прошедшие через края оправы, образуют на экране светлое пятно. Из подобия треугольников:
rR=30−2020
Радиус пятна равен:
r=5 см⋅10 см20 см=2,5 см
Диаметр светлого пятна:
d=2r=2⋅2,5 см=5 см
Пример ответа
Диаметр светлого пятна равен 5 см.
Источник: Открытый банк ФИПИ 6BBD24
Похожие задания
25Объективы современных фотоаппаратов имеют переменное фокусное расстояние. При изменении фокусного расстояния…Задача высокого уровня: оптика · 26D6F225В плоскости, параллельной плоскости тонкой собирающей линзы, по окружности со скоростью υ=5 м/с движется…Задача высокого уровня: оптика · 27370F25Условимся считать изображение на плёнке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки…Задача высокого уровня: оптика · E0E92825Электромагнитное 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 · 030E68
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.