Задание 25 ЕГЭ по физике · 762A03

Изображение палочки в линзе
Рисунок к заданию 25
Тонкая палочка АВ длиной l = 10 см расположена параллельно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии h = 15 см от неё (см. рисунок). Конец А палочки располагается на расстоянии а = 40 см от линзы. Постройте изображение палочки в линзе и определите его длину L. Фокусное расстояние линзы F = 20 cм.

Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.

Решение
Расстояние от точки A до линзы равно dA=40 см. По формуле тонкой линзы найдём расстояние от линзы до изображения точки A:
1F=1dA+1fA,120=140+1fA,fA=40 см
Точка B расположена на 10 см ближе к линзе, поэтому dB=40−10=30 см. Расстояние до изображения точки B равно:
120=130+1fB,fB=60 см
Поперечное увеличение для точки A по модулю равно 1, поэтому её изображение находится на расстоянии 15 см ниже главной оптической оси:
∣yA∣=fAdAh=4040⋅15=15 см
Поперечное увеличение для точки B по модулю равно 2, поэтому изображение точки B находится на расстоянии 30 см ниже главной оптической оси:
∣yB∣=fBdBh=6030⋅15=30 см
Изображения точек A и B имеют разность расстояний от линзы 60−40=20 см и разность высот 30−15=15 см. Длина изображения является гипотенузой прямоугольного треугольника:
L=202+152=25 см
Для построения изображения каждой точки следует провести луч, идущий параллельно главной оптической оси, после линзы направить его через фокус, а также луч через оптический центр линзы. Пересечения соответствующих лучей определят изображения точек A′ и B′. Соединение точек A′ и B′ даст изображение палочки.
Пример ответа
Длина изображения палочки: L = 25 см.

Источник: Открытый банк ФИПИ 762A03

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.

Репетиторы по физике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.