Тонкие Линзы… — Задание 23 ЕГЭ по физике №00017598
Тонкие Линзы (нет в 2026)
№2. Задание 23
ID: 00017598
Предмет высотой $3$ см расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии $10$ см от её оптического центра. Высота изображения предмета $12$ см. Найдите оптическую силу линзы. Ответ приведите в диоптриях.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано
$h=3$ см $=0{,}03$ м — высота предмета;
$d=10$ см $=0{,}1$ м — расстояние от предмета до линзы;
$H=12$ см $=0{,}12$ м — высота изображения;
линза собирающая.
Найти: оптическую силу $D$.
Идея
Тут две подсказки. Первая — про размеры: насколько изображение выше предмета. Отношение высот говорит, во сколько раз линза «увеличила» картинку. А увеличение у линзы устроено просто: во сколько раз изображение крупнее, во столько же раз оно дальше от линзы, чем предмет. Так из высот мы достаём расстояние до изображения. Вторая подсказка — расстояние до предмета. Имея и то, и другое, по формуле тонкой линзы находим фокус, а оптическая сила — это просто единица, делённая на фокус (в метрах). Размеры предмета и изображения даны в сантиметрах, но в формулу увеличения важно лишь их отношение, поэтому переводить высоты не обязательно; а вот расстояния для оптической силы лучше сразу взять в метрах.
Шаг 1. Увеличение линзы → расстояние до изображения
Линейное увеличение — это отношение высоты изображения к высоте предмета, и оно же равно отношению расстояний:
$$\Gamma=\frac{H}{h}=\frac{f}{d}.$$
Считаем увеличение:
$$\Gamma=\frac{12}{3}=4.$$
Тогда расстояние до изображения:
$$f=\Gamma\cdot d=4\cdot 0{,}1=0{,}4\ \text{м}.$$
Шаг 2. Формула тонкой линзы → оптическая сила
Оптическая сила — это $D=\dfrac{1}{F}$, а по формуле тонкой линзы $\dfrac{1}{F}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{f}$. Значит, можно сразу написать:
$$D=\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f}.$$
Шаг 3. Подставляем числа (в метрах)
$$D=\frac{1}{0{,}1}+\frac{1}{0{,}4}=10+2{,}5=12{,}5\ \text{дптр}.$$
Положительная оптическая сила подтверждает, что линза собирающая, как и сказано в условии.
Ответ
$D = 12{,}5$ дптр
Другие задания по теме «Тонкие Линзы (нет в 2026)» (8)
- Задание — №00026406 — Предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы.…
- Задание — №00026405 — Тонкая линза с фокусным расстоянием F = 20 см даёт действительное, увеличенное…
- Задание — №00026402 — Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором…
- Задание — №00026400 — Тонкая линза с фокусным расстоянием F = 20 см даёт действительное, увеличенное…
- Задание — №00026397 — Мнимое изображение предмета в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F…
- Задание — №00026395 — Тонкая линза, оптическая сила которой равна 4 дптр, даёт действительное,…
- Задание 23 №00017597 — Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно 30 см. Предмет малых размеров…
- Задание 23 №00017596 — Оптическая сила тонкой собирающей линзы равна 1 дптр. Точечный источник света,…