Геометрическая… — Задание 15 ЕГЭ по физике №00003692
Геометрическая Оптика
№2. Задание 15
ID: 00003692
В опыте нить накала лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием F перпендикулярно этой оси. Расстояние а от линзы до спирали равно 3.F. Сначала в опыте использовали собирающую линзу, а затем - рассеивающую. Установите соответствие между видом линзы, использовавшейся в опыте, и свойствами изображения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ВИД ЛИНЗЫ
A) линза собирающая
Б) линза рассеивающая
СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ
1) действительное, увеличенное, перевёрнутое
2) мнимое, прямое, уменьшенное
3) действительное, уменьшенное, перевёрнутое
4) мнимое, увеличенное, перевёрнутое
Источник: ФИПИ
Решение
А) Собирающая линза. По формуле тонкой линзы:
$$\frac{1}{f} = \frac{1}{a} + \frac{1}{b} \implies \frac{1}{F} = \frac{1}{3F} + \frac{1}{b}$$
$$\frac{1}{b} = \frac{1}{F} - \frac{1}{3F} = \frac{2}{3F} \implies b = \frac{3F}{2} = 1{,}5F$$
Изображение действительное (b > 0), расположено по другую сторону от линзы. Линейное увеличение:
$$\Gamma = \frac{b}{a} = \frac{1{,}5F}{3F} = 0{,}5 \lt 1$$
Изображение уменьшенное и перевёрнутое (действительное изображение в собирающей линзе всегда перевёрнуто). Соответствует варианту 3.
Б) Рассеивающая линза. Для рассеивающей линзы $F \lt 0$, используем $f = -F$:
$$\frac{1}{b} = \frac{1}{f} - \frac{1}{a} = -\frac{1}{F} - \frac{1}{3F} = -\frac{4}{3F} \implies b = -\frac{3F}{4}$$
$b \lt 0$ — изображение мнимое, расположено по ту же сторону, что и предмет, следовательно прямое. Увеличение:
$$|\Gamma| = \frac{|b|}{a} = \frac{\frac{3F}{4}}{3F} = \frac{1}{4} \lt 1$$
Изображение уменьшенное. Соответствует варианту 2.
Ответ
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…