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?

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.

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)
- Задание 15 №00026071 — Пучок монохроматического света переходит из воздуха в воду. Частота световой…
- Задание 15 №00026069 — Пучок монохроматического света переходит из воды в воздух. Скорость света в…
- Задание 15 №00026067 — Пучок монохроматического света переходит из воздуха в воду. Частота световой…
- Задание 15 №00026056 — Спираль лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой рассеивающей…
- Задание 15 №00026034 — Луч света выходит из стекла в воздух (см. рисунок). Что происходит при этом…
- Задание 15 №00026032 — Пучок монохроматического света переходит из стекла в воздух. Длина волны света…
- Задание 15 №00026026 — Ученик провёл опыт по преломлению света, представленный на фотографии. Как…
- Задание 15 №00026013 — Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы…