Задание 13 ЕГЭ по физике · задача BcB2c7
|
|
Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, является изображением точечного источника света S , полученным в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F ?
Показать ответ и разбор
Ответ: 3
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей на построение изображения в линзе. Тема оптики иногда кажется запутанной, но если помнить пару простых правил, всё становится на свои места.
Шаг 1. Анализируем положение источника.
Посмотрим на рисунок. Источник света $S$ находится слева от линзы, дальше двойного фокуса (расстояние $d > 2F$). Кроме того, он расположен ниже главной оптической оси.
Шаг 2. Вспоминаем свойства собирающей линзы.
Если предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), то его изображение в собирающей линзе будет:
1. Действительным (значит, оно будет с другой стороны от линзы, справа).
2. Перевёрнутым (раз источник ниже оси, изображение будет выше оси).
3. Уменьшенным.
4. Находиться между фокусом и двойным фокусом ($F < f < 2F$).
Шаг 3. Ищем подходящую точку.
Давай проверим наши точки справа от линзы (точки 1, 3 и 4):
- Точка 4 отпадает сразу, так как она находится ниже оси (а изображение должно быть перевёрнутым, то есть выше оси).
- Точка 1 находится между линзой и фокусом, что не подходит под наше правило ($F < f < 2F$).
- Точка 3 находится выше оси и дальше фокуса.
Давай проверим точнее с помощью построения лучей.
1. Луч, идущий от источника $S$ параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе пройдёт через задний фокус $F$.
2. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.
Если мы мысленно проведём луч от $S$ через центр линзы (пересечение осей), он пойдёт вправо и вверх. Точка 3 как раз лежит на продолжении этого луча.
Таким образом, изображением источника $S$ является точка 3.
Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе!
Шаг 1. Анализируем положение источника.
Посмотрим на рисунок. Источник света $S$ находится слева от линзы, дальше двойного фокуса (расстояние $d > 2F$). Кроме того, он расположен ниже главной оптической оси.
Шаг 2. Вспоминаем свойства собирающей линзы.
Если предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), то его изображение в собирающей линзе будет:
1. Действительным (значит, оно будет с другой стороны от линзы, справа).
2. Перевёрнутым (раз источник ниже оси, изображение будет выше оси).
3. Уменьшенным.
4. Находиться между фокусом и двойным фокусом ($F < f < 2F$).
Шаг 3. Ищем подходящую точку.
Давай проверим наши точки справа от линзы (точки 1, 3 и 4):
- Точка 4 отпадает сразу, так как она находится ниже оси (а изображение должно быть перевёрнутым, то есть выше оси).
- Точка 1 находится между линзой и фокусом, что не подходит под наше правило ($F < f < 2F$).
- Точка 3 находится выше оси и дальше фокуса.
Давай проверим точнее с помощью построения лучей.
1. Луч, идущий от источника $S$ параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе пройдёт через задний фокус $F$.
2. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.
Если мы мысленно проведём луч от $S$ через центр линзы (пересечение осей), он пойдёт вправо и вверх. Точка 3 как раз лежит на продолжении этого луча.
Таким образом, изображением источника $S$ является точка 3.
Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе!