[рис.] С помощью тонкой линзы на экране получают изображение объекта AB, расположенного параллельно ей. После чего линзу закрывают ободком из черного картона. Нарисуйте ход лучей и объясните, что произойдет с изображением на экране.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Изображение было получено на экране, значит, оно действительное, а объект AB расположен от линзы на расстоянии больше фокусного. Построим изображение A'B'. Луч, идущий параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через фокус, а луч, прошедший через пересечение главной оптической оси и линзы, не преломляется. Пересечение лучей дает точку B'. Все прочие лучи, идущие от B и преломляющиеся в линзе, также проходят через точку B'.
Запишем уравнение тонкой линзы:
$\frac{1}{F} = $\frac{1}{x}$ + $\frac{1}{y}$ = сильно y= \frac{xF}{x - F}$
где x — расстояние от объекта до линзы, y — расстояние от линзы до изображения, F — фокусное расстояние линзы. Расстояние y не зависит от высоты объекта, значит, изображение A'B' перпендикулярно главной оптической оси. Из построения получаем, что изображение перевернутое.
[рис.] Размер изображения можно найти из подобия треугольников:
$\frac{a}{b} = $\frac{x}{y}$ = сильно b= \frac{ay}{x}$
После того как линзу закрыли ободком, часть лучей стала поглощаться картоном. Ход непоглощенных лучей остался без изменения. Следовательно, изображение на экране останется на месте, только будет тусклее.
Запишем уравнение тонкой линзы:
$\frac{1}{F} = $\frac{1}{x}$ + $\frac{1}{y}$ = сильно y= \frac{xF}{x - F}$
где x — расстояние от объекта до линзы, y — расстояние от линзы до изображения, F — фокусное расстояние линзы. Расстояние y не зависит от высоты объекта, значит, изображение A'B' перпендикулярно главной оптической оси. Из построения получаем, что изображение перевернутое.
[рис.] Размер изображения можно найти из подобия треугольников:
$\frac{a}{b} = $\frac{x}{y}$ = сильно b= \frac{ay}{x}$
После того как линзу закрыли ободком, часть лучей стала поглощаться картоном. Ход непоглощенных лучей остался без изменения. Следовательно, изображение на экране останется на месте, только будет тусклее.
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107131 • Задание №19
[рис.] Манометр проградуирован в миллиметрах ртутного столба. Запишите его показания, если абсолютная погрешно...
ID 168222 • Задание №21
Сжигая 80 г бензина, воду массой 5 кг нагревают от 20 °C до 100 °C и частично переводят в пар. Сколько воды пр...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (
ИЛИ
)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (
ИЛИ
)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...