Задание 15 ЕГЭ, физика: Оптика

Шаг 1. Исходная ситуация. Лампочка находится на расстоянии $u_0 = 3f$ от линзы (где $f$ — фокусное расстояние). По формуле тонкой линзы: $$\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$$ найдём расстояние до изображения: $$\frac{1}{v_0} = \frac{1}{f} - \frac{1}{3f} = \frac{3-1}{3f} = \frac{2}{3f}$$ Отсюда $v_0 = 1.5f$. Изображение действительное, уменьшенное, расположено между фокусом и двойным фокусом.

Шаг 2. При отодвигании лампочки. Когда расстояние $u$ увеличивается (лампочка удаляется), из формулы линзы: $$\frac{1}{v} = \frac{1}{f} - \frac{1}{u}$$ с ростом $u$ дробь $\frac{1}{u}$ уменьшается, поэтому $\frac{1}{v}$ растёт. Это значит, что $v$ уменьшается. Расстояние до изображения стремится к фокусному расстоянию $f$ снизу.

Шаг 3. Оптическая сила линзы. Оптическая сила определяется как: $$D = \frac{1}{f}$$ Это свойство самой линзы (кривизна её поверхностей, материал). Перемещение предмета не влияет на оптическую силу — она остаётся неизменной.

Ответ: расстояние уменьшается (2), оптическая сила не изменяется (3).