Сложная
Оптика
Источник:
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» по физике, Заключительный этап, 2024, 11 класс

Покори Воробьевы горы 2024, 11 класс, задача 4

Вопрос: В чем состоит приближение тонкой линзы?

Задача: При помощи тонкой линзы на экране создано изображение пламени свечи, расположенного на главной оптической оси линзы. При этом поперечное увеличение изображения было равно . Не двигая свечу, линзу переместили на расстояние вдоль ГОО. После перемещения и подбора положения экрана поперечное увеличение стало равно . Найдите оптическую силу линзы.

Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

Ответ на вопрос: При выводе формулы тонкой линзы используется два приближения. Во-первых, толщиной линзы пренебрегали по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей линзы. Во-вторых, считалось, что все рассматриваемые лучи падают на линзу под малыми углами к ее главной оптической оси (параксиальное приближение). Поэтому приближение тонкой линзы объединяет оба эти требования.

Решение задачи: Так как изображение создается на экране, то оно действительное. Следовательно, линза является собирающей, а изображение перевернутое. В этом случае поперечное увеличение обычно считают отрицательным:

С учетом формулы линзы

Для первого изображения

Чтобы модуль увеличения стал больше, линзу нужно придвинуть к свече. Поэтому после перемещения

Следовательно, оптическая сила линзы

1

Есть неверный ответ с частично правильной терминологией.

1
2

Есть разумные соображения.

2
3

В основном все правильно, но есть заметные неточности или ответ неполон.

3
4

Правильный ответ с мелкими недочетами или недостаточно обоснованный.

4
5

Полный, правильный и обоснованный ответ.

5
6

Указано (используется в решении), что линза является собирающей.

1
7

Указано (используется решении), что изображение является действительным

2
8

Установлено, что линзу придвинули к свече

3
9

Используется правильная связь поперечного увеличения (или его модуля) с расстоянием от предмета до линзы

4
10

Определено расстояние от предмета до линзы в первом случае.

1
11

Определено расстояние от предмета до линзы во втором случае.

2
12

Записано правильное уравнение (система не более чем из двух уравнений), из которых можно получить ответ

2
13

Получена правильная аналитическая связь F () и s

3
14

Получен правильный численный ответ

2
Максимум: 25

Похожие задачи

Покори Воробьевы горы 2022, 10 класс, задача 4

Вопрос: Как изменится (по сравнению со значением в воздухе) оптическая сила тонкой линзы, если погрузить ее в прозрачную жидкость, показатель преломления которой больше, чем у воздуха? Задача: Тонкая плосковыпуклая линза немного погружена в воду своей горизонтальной плоской стороной (выпуклая поверх
Сложная
Оптика
Графики

Покори Воробьевы горы 2022, 11 класс, задача 4

Вопрос: Как изменится (по сравнению со значением в воздухе) оптическая сила тонкой линзы, если погрузить ее в прозрачную жидкость, показатель преломления которой больше, чем у воздуха? Задача: Тонкая плосковыпуклая линза немного погружена в воду своей горизонтальной плоской стороной (выпуклая поверх
Сложная
Оптика
Графики

Покори Воробьевы горы 2025, 11 класс, задача 4

Вопрос: На экран падают две монохроматические световые волны. Опишите условия, обеспечивающие в некоторой точке этого экрана наблюдение минимума интерференционной картины. Задача: Широкий резервуар с водой, установленный в лаборатории, покоится, и волн на поверхности воды нет. При этом на поверхност
Сложная
Оптика

Покори Воробьевы горы 2026, 11 класс, задача 4

Вопрос: При каких условиях световой пучок в оптически однородной среде можно рассматривать как набор прямолинейных лучей? Рисунок к задаче 4: цилиндрическая стена и источник звука Задача: Небольшой источник звука S частотой ν=6 кГц находится на большом расстоянии от участка вертикальной цилиндрическ
Сложная
Оптика