Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.12 Формула тонкой линзы (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#65205

Квадрат со стороной a= 20  см расположен в плоскости главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой D = 2  дптр так, что его стороны параллельны плоскости линзы (см. рисунок). Расстояние от дальней стороны квадрата до плоскости линзы d1 = 90  см. Определите площадь изображения квадрата в линзе. Сделайте рисунок, на котором постройте изображение квадрата в линзе, указав ход всех необходимых для построения лучей.

PIC

Показать ответ и решение

Пусть вершины квадрата обозначены через ABCD  , тогда AB = AD  =a  . Фокусное расстояние линзы равно

     1     1
F = D-=  2 дптр-=0,5 м= 50 см

Для построения изображения квадрата необходимо провести лучи AO  , BO  и луч параллельно главной оптической оси   AB  , который при преломлении в линзе пройдёт через фокус линзы. Аналогично для лучей CO  , DO  и DC  . На рисунке они не показаны. но в силу симметрии предмета относительно главной оптической оси изображение точек также будет симметрично относительно главной оптической оси. В результате получим изображение A1B1C1D1  квадрата ABCD  .

PIC

Из рисунка d2 = d1− a= 90 см − 20 см= 70 см  .

Запишем формулу тонкой линзы:

1 + 1-= 1,
d   f   F

где d  – расстояние от линзы до предмета, f  – расстояние от линзы до изображения.

Тогда для точки A  :

 1   1   1         Fd1    50 см ⋅90 см
d1 + f1-= F-⇒ f1 = d1-− F-= 90-см−-50 см-= 112,5 см

Для точки B  :

1-+ -1 = 1-⇒ f2 =-F-d2-= -50 см-⋅70-см = 175 см
d2  f1   F       d2− F   70 см− 50 см

Значит, высота трапеции

h =f2− f1 = 175 см − 112,5 см = 62,5 см

Стороны A1D1  и B1C1  можно найти из увеличений линзы. Оно равно:

    A  D    f          f       112,5 см
Γ 1 =-A1D-1= 1d-⇒ A1D1 = d1AD =  -90 см-⋅20 см = 25 см
            1           1

Γ 2 = B1C1-= f2 ⇒ B1C1 = f2BC = 175 см-⋅20 см =50 см
     BC    d2          d2      70 см

Тогда площадь трапеции:

    A1D1 + B1C1     25 см +50 см               2
S = -----2-----⋅h = -----2-----⋅62,5 см ≈ 2344 см
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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!