Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.12 Формула тонкой линзы (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#22859

Тонкая линза создаёт изображение предмета, расположенного перпендикулярно главной оптической оси, с некоторым увеличением. Предмет перемещают (не трогая линзу) вдоль главной оптической оси на расстояние 0,4F  (F  — модуль фокусного расстояния линзы) и получают изображение с тем же увеличением. При этом предмет остаётся по одну сторону линзы.
1) Линза собирающая или рассеивающая?
2) Найти увеличение.

Источники: Физтех 2016, 11

Показать ответ и решение

1) Запишем формулу тонкой линзы:

1   1   1
d + f-= F,

где d  – расстояние от линзы до изображения, f  – расстояние от линзы до изображения.
Пусть d1  и d2  – расстояние от предмета до линзы в первом и во втором случае соответственно, f1  и f2  – расстояние от линзы до изображения в первом и во втором случае соответственно. Также запишем формулу увеличения в каждом из случаев:

   f1   f2
Γ = d1 = d2,

Представим, что d1 > d2  , то f1 >f2  .
Тогда в формуле тонкой линзы слагаемое 1∕d  увеличится, также как и 1∕f  , а, значит, для сохранения равенства в одном из случаев слагаемое 1∕f  должно быть с отрицательным знаком и изображение мнимое, а это возможно только в собирающей линзе (в рассеивающей изображение всегда мнимое).
Собирающая
2) Пусть в первом случае изображение действительное, а во втором мнимое. Запишем формулу тонкой линзы для каждого из случаев:

-1 + 1-= 1-  1-− 1-=  1.
d1   f1  F   d2  f2   F

Из формулы увеличения линзы:

f1 = Γ d1 f2 = Γ d2.

Тогда

1   1    1     1   1    1
F-= d1 + Γ d1; F-= d2 − Γ d2

Откуда

d1 = F-(Γ-+-1) d2 = F(Γ −-1)
       Γ             Γ

Откуда перемещение

             F-               F-
Δd = d1− d2 = Γ (Γ + 1− Γ + 1)= 2Γ

Отсюда искомая величина

   2F    2F
Γ = Δd = 0,4F-= 5
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула тонкой линзы, записана формула увеличения, обоснована расстановка знаков в формуле тонкой линзы);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!