Ломоносов 2024, 11 класс, задача 5

Средняя
Оптика
Источник:
Олимпиада школьников «Ломоносов» по физике, Отборочный этап, 2024, 11 класс

Экран, собирающая линза и стеклянный конус расположены так, как показано на рисунке. Линза находится на расстоянии от экрана, равном фокусному расстоянию . Главная оптическая ось линзы ориентирована перпендикулярно экрану и совпадает с осью конуса. Показатель преломления стекла равен . Угол при основании конуса мал и равен . На конус вдоль оптической оси падает узкий параллельный пучок света. Определите диаметр светлого кольца на экране. Ответ выразите в , округлив до десятых. Считать для малых углов .

Рисунок к задаче

Войдите, чтобы проверять ответы

Решение.

Рисунок к задаче

Луч, падающий на конус, после прохождения конуса повернется на угол . На рисунке видно, что

Рисунок к задаче

Поскольку , то

Таким образом, верхняя часть пучка повернется вниз, а нижняя - вверх на одинаковый угол , в результате чего после прохождения линзы на экране получится светлое кольцо радиусом

Соответственно, диаметр светлого кольца равен:

Ответ. .

1

Получен верный численный ответ

16
2

Нет верного численного ответа

0
Максимум: 16

Похожие задачи

Ломоносов 2021, 7-9 класс, задача 5

По свисающей с потолка комнаты нити вертикально вниз спускается паук со скоростью, модуль которой равен V. Между нитью и стеной комнаты помещают тонкую линзу с фокусным расстоянием F = 20,см так, что ее главная оптическая ось оказывается перпендикулярной этой стене и пересекает нить. При этом на сте
Средняя
Оптика

Ломоносов 2025, 11 класс, задача 4

Тонкий световой пучок падает на тонкую рассеивающую линзу под углом α=30circ к ее главной оптической оси на расстоянии a=2,см от центра линзы (см. рисунок). За линзой расположен экран, перпендикулярный главной оптической оси линзы. На каком расстоянии l от главной оптической оси наблюдате
Средняя
Оптика

Ломоносов 2021, 10-11 класс, задача 3

В полностью заполненном баллоне объемом V0 = 5,л помещается m0 = 2,5,кг сжиженного пропана (C3H8). Если часть пропана из баллона выпустить наружу, то в нем будут находиться в равновесии жидкий пропан и его насыщенный пар. Найдите массу m1 пропан
Средняя
Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2025, 10 класс, задача 3

Расположенная вертикально закрепленная U-образная трубка с открытыми коленами и постоянным сечением частично заполнена ртутью. Одно из колен герметично закрывают сверху, а в другое доливают слой ртути высотой l=5,см. После установления равновесия воздушный столбик в закрытом колене имеет высоту L=13
Средняя
Молекулярная физика и термодинамика