Тонкие Линзы (нет… — Задание ЕГЭ по физике №00022465
Задание №32. №25. Оптика. Высокий Уровень Сложности (нет в 2026)
Тонкие Линзы (нет в 2026)
№2. Задание без номера
ID: 00022465
Точечный источник света расположен на главной оптической оси на двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы с оптической силой $10$ дптр. Линза вставлена в непрозрачную квадратную оправу радиуса $r$. По другую сторону линзы на расстоянии $10$ см от неё расположен экран. На экране получилось светлое пятно диаметром $5$ см. Найдите радиус оправы линзы.
Источник: Основная волна ЕГЭ 2026 (Сибирь)
Решение
Нужно найти радиус оправы линзы, зная размер светлого пятна на экране. Зацепки: формула оптической силы (найти фокус и положение изображения) и подобие треугольников для хода крайнего луча.
Сначала фокусное расстояние: $F = \dfrac{1}{D} = \dfrac{1}{10\ \text{дптр}} = 0{,}1$ м $= 10$ см.
Источник стоит на двойном фокусном расстоянии, значит его изображение получается тоже на расстоянии $2F$ по другую сторону линзы: $2F = 20$ см.
Теперь ход луча. Пустим луч от источника через самый край оправы (на высоте $r$). После линзы он идёт в точку изображения на оси, до которой $20$ см. Экран стоит ближе изображения — на расстоянии $L = 10$ см от линзы, то есть в $20 - 10 = 10$ см перед изображением. На экране луч оказывается на высоте, равной радиусу пятна $\dfrac{d}{2} = 2{,}5$ см.
Из подобия треугольников (вершина — точка изображения): $\dfrac{r}{2F} = \dfrac{d/2}{2F - L}$, откуда $r = \dfrac{dF}{2F - L}$.
Подставляем: $r = \dfrac{5\cdot 10}{2\cdot 10 - 10} = \dfrac{50}{10} = 5$ см.
Ответ
$r = 5\ \text{см}$
Другие задания по теме «Тонкие Линзы (нет в 2026)» (8)
- Задание 25 №00043191 — Два точечных источника света находятся на главной оптической оси тонкой…
- Задание 25 №00043187 — Математический маятник совершает колебания в плоскости рисунка с амплитудой A…
- Задание 25 №00043186 — Математический маятник совершает колебания в плоскости рисунка с амплитудой A…
- Задание 25 №00043185 — Точечный источник света S расположен на расстоянии 40 см от оптического центра…
- Задание — №00026628 — Груз на пружине совершает гармонические колебания перпендикулярно главной…
- Задание — №00026624 — Точечный источник света S расположен на расстоянии 40 см от оптического центра…
- Задание — №00026622 — Груз на пружине совершает гармонические колебания перпендикулярно главной…
- Задание — №00026610 — Прямоугольник со сторонами a = 20 см и b = 10 см расположен в плоскости главной…