Задание 13 ЕГЭ по физике · задача 6018BE
На рисунке пунктиром показана главная оптическая ось линзы, положения её оптического центра О , источника света S и его изображения S ′ в этой линзе. Определите фокусное расстояние линзы.
Показать ответ и разбор
Ответ: 10 см
Разбор
На рисунке даны оптический центр $O$, источник $S$ и его изображение $S'$ — все на одной прямой с главной оптической осью.
Построение ведём через побочную оптическую ось: проводим побочную ось параллельно лучу $S\!\to\!O$; продолжение реального луча после линзы пересекает эту побочную ось в фокальной плоскости. По сетке фокальная плоскость оказывается на расстоянии 2 клетки от плоскости линзы.
Цена клетки $5$ см, поэтому фокусное расстояние $F = 2 \cdot 5 = 10$ см.
Типичные ошибки: формула тонкой линзы $\dfrac1F = \dfrac1d + \dfrac1{d'}$, поперечное увеличение $|\beta| = d'/d$, оптическая сила $D = 1/F$; плоскопараллельная пластина в сходящемся пучке НЕ смещает точку схождения — лучи выходят параллельно входящим (смещение $t(1-1/n)$ относится к предмету, видимому сквозь пластину вдоль оси, а не к фокусу пучка); закон преломления $n_1\sin\alpha_1 = n_2\sin\alpha_2$, $n = c/\upsilon$; частота при переходе в другую среду не меняется, $\lambda_2 = \lambda_1\, n_1/n_2$.
Построение ведём через побочную оптическую ось: проводим побочную ось параллельно лучу $S\!\to\!O$; продолжение реального луча после линзы пересекает эту побочную ось в фокальной плоскости. По сетке фокальная плоскость оказывается на расстоянии 2 клетки от плоскости линзы.
Цена клетки $5$ см, поэтому фокусное расстояние $F = 2 \cdot 5 = 10$ см.
Типичные ошибки: формула тонкой линзы $\dfrac1F = \dfrac1d + \dfrac1{d'}$, поперечное увеличение $|\beta| = d'/d$, оптическая сила $D = 1/F$; плоскопараллельная пластина в сходящемся пучке НЕ смещает точку схождения — лучи выходят параллельно входящим (смещение $t(1-1/n)$ относится к предмету, видимому сквозь пластину вдоль оси, а не к фокусу пучка); закон преломления $n_1\sin\alpha_1 = n_2\sin\alpha_2$, $n = c/\upsilon$; частота при переходе в другую среду не меняется, $\lambda_2 = \lambda_1\, n_1/n_2$.