Global EE

Геометрическая… — Задание 15 ЕГЭ по физике №00003691

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Геометрическая Оптика

№2. Задание 15

ID: 00003691

Стеклянную линзу (показатель преломления $n_{стекла}$ = 1,54), показанную на рисунке, переносят из воды ($n_{воды}$ = 1,33) в воздух ($n_{воздуха}$ = 1). Как изменяются при фокусное расстояние и оптическая сила линзы?

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Геометрическая Оптика

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется 

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Геометрическая Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$n_{\text{стекла}} = 1{,}54$; линза переносится из воды ($n_{\text{воды}} \approx 1{,}33$) в воздух ($n_{\text{возд}} = 1$).

Найти:

Как изменятся $F$ и $D$?

Решение:

По закону Снеллиуса на поверхности линза–среда: $$n_{\text{среды}} \cdot \sin\alpha = n_{\text{стекла}} \cdot \sin\beta \implies \sin\beta = \frac{n_{\text{среды}}}{n_{\text{стекла}}} \cdot \sin\alpha$$ При переносе из воды в воздух $n_{\text{среды}}$ уменьшается: $1{,}33 \to 1$. Угол падения $\alpha$ не изменяется, $n_{\text{стекла}}$ не изменяется. Следовательно, $\sin\beta$ уменьшается — луч сильнее преломляется к нормали при входе в стекло. Лучи сходятся ближе к линзе — фокусное расстояние уменьшается. Оптическая сила $D = \dfrac{1}{F}$ обратно пропорциональна $F$, поэтому оптическая сила увеличивается.

Ответ

21

Видеоразбор

Другие задания по теме «Геометрическая Оптика» (8)