ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ
Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ
КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА
3. ОПТИКА
3.2. Задачі на застосування формули тонкої лінзи (див. п. 4.2.5, с. 171-173)
3.2.1.* Відстань від предмета до екрана дорівнює 5 м. Визначте (у метрах) фокусну відстань лінзи, за допомогою якої на екрані буде отримано чітке зображення предмета, збільшене у 4 рази.
Розв'язання
Отримати зображення на екрані можна лише тоді, коли зображення дійсне. Дійсне збільшене зображення дає збиральна лінза у випадку, коли предмет розташовано між фокусом і подвійним фокусом.
Виконаємо рисунок. Під час побудови зображення скористаємося:
• променем 1, який проходить через оптичний центр лінзи, не заломлюючись;
• променем 2, який проходить паралельно головній оптичній осі лінзи і після заломлення у лінзі йде через фокус.
Запишемо формулу тонкої лінзи; оскільки лінза збиральна, а зображення дійсне, то всі величини треба брати зі знаком «+»:
=
+
. (1)
Під час розв'язання подібних задач слід користуватися таким алгоритмом.
1. Проаналізувати умову задачі та з'ясувати:
• яку лінзу використано в умові задачі;
• де відносно фокусу розташовано предмет.
2. Виконати рисунок, на якому схематично зобразити лінзу і предмет та побудувати зображення предмета.
Без рисунка ймовірність помилки збільшується!
За умовою задачі маємо: f + d = 5 (м). (2)
З рисунка бачимо, що =
.
Оскільки = 4 — зображення збільшене у 4 рази, то
= 4
f = 4d .
Врахувавши вираз (2), отримаємо:
4d + d = 5 (м) d = 1 м, f = 4d = 4 (м).
Підставивши отримані результати у формулу (1), маємо:
=
+
=
F =
= 0,8 (м).
Відповідь: 0,8 м.
3. Записати формулу тонкої лінзи =
+
і врахувати таке:
• якщо лінза збиральна, то фокусну відстань F необхідно брати зі знаком якщо розсіювальна — зі знаком «-»;
• якщо зображення дійсне, то відстань f від лінзи до зображення необхідно брати зі знаком «+», якщо уявне — зі знаком «-» ;
• відстань d від предмета до лінзи завжди додатна.
4. Враховуючі дані, наведені в умові, розв'язати задачу відносно невідомої величини.
Задачі для самостійного розв'язання
3.2.2. Оптична сила збиральної лінзи дорівнює 2 дптр. Встановіть відповідність між видом зображення та відстанню від предмета до лінзи.
1 Зображення дійсне зменшене |
А |
0,25 м |
2 Зображення дійсне збільшене |
Б |
0,5 м |
3 Зображення дійсне рівне |
В |
0,75 м |
4 Зображення уявне збільшене |
Г |
1,0 м |
Д |
1,25 м |
3.2.3. Предмет розташовано на відстані 40 см від збиральної лінзи з оптичною силою 2 дптр. Визначте відстань між предметом та його зображенням.
А |
Б |
В |
Г |
10 см |
40 см |
50 см |
160 см |