Задание 15 ЕГЭ, физика: Оптика

ЕГЭ ФизикаЗадание 153.6.6 Собирающие и рассеивающие линзы. Тонкая линза.3.6.9 Фотоаппарат как оптический прибор. Глаз как оптическая система

При близорукости фокусное расстояние светопреломляющего аппарата глаза уменьшается (по сравнению с нормальным), вследствие чего изображение предмета фокусируется не на сетчатке глаза, а перед ней. Для коррекции близорукости применяют контактные линзы с отрицательной оптической силой. Как изменяются оптическая сила и фокусное расстояние глаза (с учетом линзы) в результате использования такой линзы?

 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

 

1.  Увеличивается.

2.  Уменьшается.

3.  Не изменяется.

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Оптическая силаФокусное расстояние
В подтеме 24 задач
Разбор
Главная идея: При подключении отрицательной линзы к оптической системе глаза оптические силы складываются (сила уменьшается), а фокусные расстояния, связанные обратной зависимостью, изменяются противоположно.

Оптическая сила:

Глаз с контактной линзой образуют оптическую систему. Оптические силы компонентов системы складываются: Dсист=Dглаза+DлинзыD_{\text{сист}} = D_{\text{глаза}} + D_{\text{линзы}}

Для близорукого глаза требуется линза с отрицательной оптической силой (Dлинзы<0D_{\text{линзы}} < 0). При сложении положительной силы глаза и отрицательной силы линзы результирующая оптическая сила системы становится меньше, чем была у одного глаза. Оптическая сила уменьшается → 2.

Фокусное расстояние:

Фокусное расстояние и оптическая сила связаны обратной зависимостью: F=1DF = \frac{1}{D}

Поскольку оптическая сила системы уменьшилась (стала ближе к нулю, но осталась положительной), фокусное расстояние, как обратная величина, увеличивается. Более слабая оптическая система фокусирует свет дальше. Фокусное расстояние увеличивается → 1.

Типичные ошибки

  • Путают направления изменения: забывают, что оптическая сила и фокусное расстояние — взаимно обратные величины
  • Не учитывают, что оптические силы складываются алгебраически (отрицательную силу нужно добавлять со знаком минус)
  • Думают, что коррекция означает восстановление исходной силы глаза, вместо того чтобы проанализировать характер изменения системы
Непонятно?

Похожие задачи