Геометрическая… — Задание 15 ЕГЭ по физике №00014756
Геометрическая Оптика
№2. Задание 15
ID: 00014756
Тонкий прямой стержень расположен перпендикулярно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии $1{,}5F$ от её центра ($F$ — фокусное расстояние линзы). Как изменятся размер изображения этого стержня и оптическая сила линзы, если отодвинуть стержень от линзы на расстояние $F$ от начального положения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины (для размера изображения, затем для оптической силы линзы). Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Размер изображения задаёт линейное увеличение $\Gamma=\dfrac{F}{d-F}$ (выводится из формулы линзы $\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{F}$ и $\Gamma=\dfrac{f}{d}$). А оптическая сила $D=\dfrac{1}{F}$ — это характеристика самой линзы, она не зависит от положения предмета.
Размер изображения
Было $d_1=1{,}5F$, стало $d_2=1{,}5F+F=2{,}5F$. Считаем:
$\Gamma_1=\dfrac{F}{1{,}5F-F}=\dfrac{F}{0{,}5F}=2$, $\Gamma_2=\dfrac{F}{2{,}5F-F}=\dfrac{F}{1{,}5F}=\dfrac{2}{3}\approx0{,}67$.
Увеличение упало с 2 до $\tfrac{2}{3}$, поэтому размер изображения уменьшится — цифра 2. (Чем дальше предмет за двойным фокусом — тем мельче и ближе к фокусу его изображение.)
Оптическая сила линзы
$D=\dfrac{1}{F}$ зависит только от самой линзы, а не от расстояния до стержня. Линзу не трогали — значит $D$ не изменится — цифра 3.
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…