Тонкие Линзы

Задание №13. Э/м Колебания и Оптика

№2. Задание 13

ID: 00015618

В распоряжении ученика были тонкая собирающая линза, лампочка и экран. Ученик устанавливал лампочку на разных расстояниях $$a$$ от линзы на её главной оптической оси и затем получал чёткое изображение лампочки, устанавливая экран на соответствующем расстоянии $$b$$ от линзы. По результатам своих экспериментов он построил зависимость, изображённую на рисунке. Определите по этой зависимости фокусное расстояние линзы.

Ответ дайте в сантиметрах.

Рисунок к заданию 13 ЕГЭ по физике — Тонкие Линзы

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Формула тонкой линзы: $\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}=\dfrac{1}{F}$ . На графике по осям отложены как раз $\dfrac{1}{a}$ и $\dfrac{1}{b}$ (в $1/\text{м}$ ), поэтому для любой точки сумма координат $\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}$ постоянна и равна $\dfrac{1}{F}$ .

Снимаем с графика

Возьмём любую точку, например $\dfrac{1}{a}=12{,}5\ \text{1/м}$ , $\dfrac{1}{b}=7{,}5\ \text{1/м}$ : сумма $=20\ \text{1/м}$ . Проверка по другой точке $\dfrac{1}{a}=18\ \text{1/м}$ , $\dfrac{1}{b}=2\ \text{1/м}$ : снова $20\ \text{1/м}$ . То есть $\dfrac{1}{F}=20\ \text{1/м}$ .

Считаем

$F=\dfrac{1}{20\ \text{1/м}}=0{,}05$ м $$=5$$ см.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Тонкие Линзы» (8)