Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.02 Формула тонкой линзы

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#92312

Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с оптической силой D  = 5  дптр и точечный источник света S  находятся в плоскости рисунка. Точка S  находится на расстоянии b = 70 см  от плоскости линзы и на расстоянии H = 10 см  от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с маленьким отверстием A  , находящимся в плоскости рисунка на расстоянии h  от главной оптической оси линзы. Определите расстояние h  , если известно, что луч SA  от точечного источника, пройдя через отверстие в экране и линзу, пересечёт её главную оптическую ось на расстоянии x = 18 см  от плоскости линзы? Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу

PIC

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1. Построим ход луча SACS1  , прошедшего через экран и собирающую линзу, используя основные свойства тонкой линзы: параллельный пучок лучей, падающих на линзу, собирается в её фокальной плоскости; луч O1OS1  , прошедший через оптический центр линзы (точку O  ), не преломляется.
2. Луч SAC  , принадлежащий параллельному пучку лучей SA  и O1A1  , после преломления пересечёт луч O1OS1  в фокальной плоскости линзы в точке S1  на расстоянии d  от главной оптической оси   . Так как расстояние от фокальных плоскостей AF  и S1F1  до плоскости линзы одинаково, то A1F = F1S1 = d  , OC = AA1 = O1S =h − d  , O1B = H − (h− d)  .
3. Луч CS1  пересечёт главную оптическую ось на расстоянии x  от линзы, которое определяется из подобия треугольников    OCx  и xF1S1  . Из пропорции

--x--= F-−-x
h − d    d

получаем:

     (    d)
x = F  1− h  .

Для определения d  воспользуемся подобием треугольников O1BO  и A1F O  и составим пропорцию

H-−-(h−-d)= d-
    b       F

откуда:

   H − h
d= -b− F-F.

После подстановки получаем:

        2              2
h= ----F-H----= ------20-⋅10----- = 8 см
   F(b+ x)− bx  20(70+ 18)− 10 ⋅18
Ответ:

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!