ID: 00017691
Предмет AB находится на расстоянии 7 см от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 5 см (F — фокусы линзы). Точка B находится на главной оптической оси линзы OO', совпадающей на рисунке с линией XY. Отрезок AB параллелен линзе (точка A над точкой B). Линзу немного поворачивают против часовой стрелки вокруг её оптического центра (см. рисунок).
Выберите все верные утверждения.
1) После поворота длина изображения A'B' будет больше, чем длина предмета AB.
2) После поворота длина изображения A'B' будет меньше, чем длина предмета AB.
3) После поворота изображение точки B не будет находиться на линии XY.
4) После поворота изображение точки A будет находиться на меньшем расстоянии от линзы, чем до поворота.
5) После поворота изображение точки A будет находиться на большем расстоянии от линзы, чем до поворота.
Запишите цифры, под которыми указаны верные утверждения, в порядке возрастания.

Источник: ФИПИ
Предмет стоит между фокусом и двойным фокусом (F=5 см, 2F=10 см, а d=7 см лежит между ними). Значит изображение действительное, перевёрнутое и увеличенное. Главный приём: луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется. А оптический центр при повороте не двигается.
По формуле линзы \dfrac{1}{F}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{f}: \dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{5}-\dfrac{1}{7}=\dfrac{2}{35}, f=17{,}5 см. Увеличение \Gamma=\dfrac{f}{d}=\dfrac{17{,}5}{7}=2{,}5 — изображение в 2{,}5 раза больше предмета.
Точка B лежит на линии XY, и оптический центр O — тоже на XY. Луч из B через центр O идёт не преломляясь прямо вдоль линии XY. А изображение точки обязано лежать на этом луче. Поворачивай линзу как угодно — центр на месте, и изображение B' остаётся на линии XY. Поэтому пункт 3 неверный.
Расстояние от предмета до линзы — это расстояние до плоскости линзы по перпендикуляру. При повороте против часовой стрелки плоскость линзы наклоняется, и перпендикулярное расстояние от точки A до линзы немного уменьшается (d становится меньше). А по формуле линзы чем меньше d (но всё ещё \gt F), тем больше f — изображение уходит дальше от линзы. Значит пункт 5 верный, а пункт 4 неверный.
Уже до поворота изображение в 2{,}5 раза больше предмета. При повороте d уменьшается, увеличение \Gamma=f/d только растёт, поэтому изображение остаётся больше предмета. Пункт 1 верный, пункт 2 неверный.
Ответ: 15