Задание 25 ЕГЭ, физика: Оптика
Точечный источник света S расположен на расстоянии 140 см от оптического центра тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,7 м на её главной оптической оси AB. На сколько сместится вдоль прямой AB изображение источника, если линзу повернуть на угол α = 30° относительно оси, перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через оптический центр линзы? Сделайте пояснительный чертёж, указав ход лучей в линзе для обоих случаев её расположения.
Разбор
Шаг 1. Исходная конфигурация
Применим формулу линзы: , где см м, м.
Замечаем, что , поэтому:
Отсюда , значит м.
Шаг 2. После поворота линзы на угол α
Когда линза повернулась на 30° вокруг оси, перпендикулярной главной оптической оси, расстояние от источника до линзы вдоль оси уменьшилось:
Применим формулу линзы снова:
Отсюда:
Шаг 3. Смещение изображения
Изображение смещается на величину . Геометрически расстояние вдоль оси AB связано с соотношением:
Получаем:
Шаг 4. Подстановка значений
При и :
С м и :
Типичные ошибки
- Забыли, что при повороте линзы расстояние до предмета изменяется как , а не остаётся постоянным
- Неправильно спроектировали расстояние изображения на ось AB: применили косинус не там, где нужно
- Ошибка при подстановке и в общую формулу или при вычислении
Похожие задачи
- № 29756… Точечный источник света S расположен на главной оптической оси рассеивающей линзы в ее фокусе. Оптическая сила линзы …
- № 10490В плоскости, параллельной плоскости тонкой собирающей линзы, по окружности со скоростью … движется точечный источник све
- № 24611… На главной оптической оси на расстоянии 40 см от линзы с фокусным расстоянием 0,2 м расположен источник света. Линзу п
- № 29757… На главной оптической оси на расстоянии 40 см от линзы с фокусным расстоянием 0,2 м расположен источник света. Линзу п
- № 19685На главной оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 10 см на расстоянии d = 30 см от линзы нахо
- № 51380За собирающей линзой с фокусным расстоянием F = 30 см справа от неё перпендикулярно главной оптической оси расположено п