Пучок параллельных световых лучей падает вдоль главной оптической оси на тонкую собирающую линзу оптической силой D равно 5 дптр. Диаметр линзы 6 см (см. рисунок). Каков внешний диаметр светлого кольца на экране, стоящем на расстоянии 60 см от линзы?

Тонкие Линзы — Задание 13 ЕГЭ по физике №00014809

№2. Задание 13

ID: 00014809

Пучок параллельных световых лучей падает вдоль главной оптической оси на тонкую собирающую линзу оптической силой $$D=5$$ дптр. Диаметр линзы $$6$$ см (см. рисунок). Каков внешний диаметр светлого кольца на экране, стоящем на расстоянии $$60$$ см от линзы?

Рисунок к заданию 13 ЕГЭ по физике — Тонкие Линзы

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Параллельный пучок собирается в фокусе $f=\dfrac{1}{D}$ , после чего крайние лучи (от края линзы радиуса $$R=3$$ см) проходят фокус и расходятся прямыми. На экране за фокусом получается светлое кольцо, внешний радиус которого находим из подобия треугольников с вершиной в фокусе.

Считаем

Фокусное расстояние: $f=\dfrac{1}{D}=\dfrac{1}{5}=0{,}2$ м $$=20$$ см. Радиус линзы $$R=3$$ см, экран на $$L=60$$ см.

$r=R\cdot\dfrac{L-f}{f}=3\cdot\dfrac{60-20}{20}=3\cdot 2=6$ см.

Внешний диаметр кольца: $$d=2r=12$$ см.

Ответ

Другие задания по теме «Тонкие Линзы» (8)