Global EE

Оптика — Задание 17 ОГЭ по физике №00040507

Задание №17. Лабораторная Работа

Оптика

№2. Задание 17

ID: 00040507

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 2 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы 2. Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 7,5 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм. В бланке ответов: 1)   сделайте схематический рисунок экспериментальной установки для наблюдения изображения лампы, полученного с помощью собирающей линзы; 2)   передвигая экран, получите чёткое изображение лампы и запишите результаты измерения расстояний от лампы до линзы и от линзы до экрана с учётом абсолютной погрешности измерения; 3)   сформулируйте вывод о свойствах изображения (мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое).

Источник: ФИПИ

Решение

Собираем установку. На направляющую ставим по порядку: осветитель с лампой (лампа питается от источника тока через соединительные провода), собирающую линзу 2 и экран. Отмеряем от лампы до линзы 7,5 см. Затем, не трогая лампу и линзу, двигаем экран вдоль направляющей, пока изображение лампы на нём не станет чётким, и измеряем расстояние от линзы до экрана.

Ход лучей. Собирающая линза сводит лучи в точку за собой. Изображение строят по двум лучам: луч, идущий параллельно главной оптической оси, после линзы проходит через фокус, а луч через центр линзы не преломляется. Их пересечение и даёт изображение — оно лежит по другую сторону оси, отчего картинка получается перевёрнутой.

Измерения. $d = (7{,}5 \pm 0{,}2)$ см — от лампы до линзы; $f = (f \pm 0{,}2)$ см — от линзы до экрана с чётким изображением. Оба расстояния записываем с погрешностью $\pm 2$ мм.

Вывод. Изображение действительное: раз его удалось поймать на экран, лучи по-настоящему сошлись в этом месте — мнимое изображение на экране получить нельзя, оно видно только глазом сквозь линзу. Изображение перевёрнутое: это подтверждают и картинка на экране, и построение. О размере судим по сравнению расстояний — экран стоит дальше от линзы, чем лампа ($f \gt d$), значит изображение увеличенное, а лампа находится между фокусом и двойным фокусным расстоянием. Чем ближе предмет придвинут к фокусу, тем дальше уходит экран и тем крупнее картинка.

Ответ

На направляющей собирают: осветитель с лампой — собирающая линза 2 — экран. Лампу ставят на расстоянии $d = (7{,}5 \pm 0{,}2)$ см от линзы, экран передвигают до чёткого изображения лампы и измеряют расстояние $f$ от линзы до экрана (с погрешностью $\pm 2$ мм). Вывод: изображение действительное (получено на экране) и перевёрнутое; экран при этом оказывается дальше от линзы, чем лампа ($f \gt d$), значит изображение увеличенное, а лампа находится между фокусом и двойным фокусным расстоянием линзы. (Общее правило сравнения: $f \gt d$ — увеличенное, $f \lt d$ — уменьшенное, $f = d$ — в натуральную величину.)
Другие задания по теме «Оптика» (8)