ГлавнаяЕГЭ ФизикаЗадание 15Оптика

Задание 15 ЕГЭ, физика: Оптика

ЕГЭ ФизикаЗадание 153.6.6 Собирающие и рассеивающие линзы. Тонкая линза.

Спираль лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой рассеивающей линзы на расстоянии a от нее перпендикулярно этой оси, причем F < a < 2F, где F  — модуль фокусного расстояния линзы. Затем рассеивающую линзу заменили на собирающую с фокусным расстоянием F. Установите соответствие между видом линзы, использованной в опыте, и свойствами даваемого ею изображения.

 

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 

ВИД ЛИНЗЫ

А)  линза рассеивающая

Б)  линза собирающая

СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ

1)  мнимое, прямое, уменьшенное

2)  мнимое, перевернутое, увеличенное

3)  действительное, перевернутое, увеличенное

4)  действительное, прямое, увеличенное

 

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

 

АБ
  
В подтеме 24 задач
Разбор
Главная идея: Рассеивающая линза всегда дает мнимое прямое уменьшенное изображение; для собирающей линзы при расстоянии предмета в диапазоне F<a<2FF < a < 2F возникает действительное перевернутое увеличенное изображение.

Рассмотрим оба случая, используя формулу линзы и правила построения изображений.

Случай А: рассеивающая линза

Для рассеивающей линзы предмет расположен на расстоянии aa от линзы, где F<a<2FF < a < 2F (здесь FF — модуль фокусного расстояния). Рассеивающая линза всегда дает изображение по одному сценарию: лучи, выходящие из линзы, расходятся так, как если бы они исходили из точки, лежащей между линзой и предметом. Это всегда мнимое изображение (находится по ту же сторону линзы, что и предмет). По геометрии построения лучей изображение остается прямым (ориентация совпадает с предметом) и уменьшенным (линза рассеивает свет). Ответ: 1.

Случай Б: собирающая линза

Предмет находится на расстоянии aa, где F<a<2FF < a < 2F. По формуле линзы 1F=1d+1f\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} (здесь d=ad = a — расстояние до предмета, ff — расстояние до изображения). Так как F<a<2FF < a < 2F, получается f>2Ff > 2F, значит f>af > a. Изображение образуется за линзой (с противоположной стороны от предмета) — это действительное изображение. Поскольку изображение действительное, оно перевернуто. Так как f>af > a, линейное увеличение γ=−f/a<−1\gamma = -f/a < -1 по модулю больше 1, поэтому изображение увеличено. Ответ: 3.

Типичные ошибки

  • Перепутать, где образуется изображение в рассеивающей линзе (оно всегда мнимое, не действительное)
  • Забыть, что действительные изображения всегда перевернуты, а мнимые — прямые
  • Ошибиться с условием увеличения: при f>af > a увеличение больше единицы, поэтому изображение увеличено
Непонятно?

Похожие задачи