ГлавнаяЕГЭ ФизикаЗадание 25Оптика

Задание 25 ЕГЭ, физика: Оптика

ЕГЭ ФизикаЗадание 253.6.7 Формула тонкой линзы. Увеличение, даваемое линзой

На главной оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20см на расстоянии d = 60см от плоскости линзы находится небольшой предмет. На какое расстояние \Delta f и в какую сторону сдвинется изображение этого предмета, если убрать линзу и на её место поставить плоское зеркало, перпендикулярное той же оси?

В подтеме 66 задач
Разбор
Главная идея: Изображение линзы ближе к предмету, чем изображение плоского зеркала, потому что собирающая линза сближает лучи, а зеркало отражает их под тем же углом.

Шаг 1. Найдём положение изображения при линзе

Используем формулу тонкой линзы: 1d+1f1=1F\frac{1}{d} + \frac{1}{f_1} = \frac{1}{F}

Подставляем d=60d = 60 см, F=20F = 20 см и решаем относительно f1f_1: 1f1=1F−1d=120−160=3−160=260=130\frac{1}{f_1} = \frac{1}{F} - \frac{1}{d} = \frac{1}{20} - \frac{1}{60} = \frac{3-1}{60} = \frac{2}{60} = \frac{1}{30}

Отсюда f1=30f_1 = 30 см. Изображение действительное, находится за линзой на расстоянии 30 см.

Шаг 2. Найдём положение изображения при плоском зеркале

Для плоского зеркала изображение всегда мнимое и расположено на таком же расстоянии за зеркалом, на каком находится предмет перед ним. Поскольку предмет на расстоянии d=60d = 60 см от зеркала: f2=d=60 смf_2 = d = 60 \text{ см}

Шаг 3. Вычислим смещение изображения

Δf=f2−f1=60−30=30 см\Delta f = f_2 - f_1 = 60 - 30 = 30 \text{ см}

Положительное значение означает, что изображение удаляется от линзы (зеркала). Образ смещается дальше от оптической системы на 30 см.

Типичные ошибки

  • Забыли, что при плоском зеркале изображение находится на том же расстоянии за зеркалом, что и предмет перед ним, и считали его по другой формуле
  • Ошибка в вычислении f1f_1: неправильно привели дроби к общему знаменателю в формуле линзы
  • Забыли, что нужно найти именно смещение (разность), а не просто положение каждого изображения
Непонятно?

Похожие задачи