Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003686

Дано:

$n_{\text{ст}} = 1{,}54$, среда изменилась: воздух ($n = 1$) → вода ($n = 1{,}33$)

Найти:

характер изменений

Решение:

Линза является собирающей, если $n_{\text{линзы}} \gt n_{\text{среды}}$. Проверим оба случая:

В воздухе: $1{,}54 \gt 1{,}00$ — собирающая.

В воде: $1{,}54 \gt 1{,}33$ — по-прежнему собирающая.

Таким образом, линза осталась собирающей (утверждения «превратилась в рассеивающую» и «была рассеивающей» — неверны).

Фокусное расстояние. Оптическая сила тонкой линзы в среде с показателем $n_0$:

$$D = \frac{n_0}{f} = \left(\frac{n_{\text{ст}}}{n_0} - 1\right)\left(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}\right) \cdot n_0$$

Отношение $\frac{n_{\text{ст}}}{n_0} - 1$ уменьшается при переходе из воздуха ($1{,}54 - 1 = 0{,}54$) в воду ($\frac{1{,}54}{1{,}33} - 1 \approx 0{,}158$). Следовательно:

Оптическая сила $D$ уменьшилась (в $\approx 3{,}4$ раза).

Фокусное расстояние $f$ увеличилось (так как $f = \frac{1}{D}$).

Верные утверждения: 4 («фокусное расстояние увеличилось, оптическая сила уменьшилась») и 5 («линза была и осталась собирающей»).