Задание 10

Расчёт физической величины: электромагнитные явления · 55 заданий

Задание №10
№10Лёгкое
Луч света переходит из стекла в воздух, преломляясь на границе раздела двух сред. Какое из направлений 1 – 4 соответствует преломлённому лучу?
Преломление света
Задание №10
№10Лёгкое
На рисунке изображены четыре предмета: 1, 2, 3 и 4. Изображение какого предмета в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F будет увеличенным,…
Линзы
Задание №10
№10Лёгкое
На рисунке изображён ход луча, падающего на тонкую собирающую линзу с фокусным расстоянием F. Какая из линий – 1, 2, 3 или 4 – соответствует ходу прош…
Линзы
Задание №10
№10Лёгкое
На рисунке изображён ход луча, падающего на тонкую собирающую линзу сфокусным расстоянием F. Какая из линий – 1, 2, 3 или 4 – соответствует ходу проше…
Линзы
Задание №10
№10Сложное
Высота Солнца над горизонтом (см. рисунок) равна 55°. Луч падает на плоское зеркало, лежащее на горизонтальной поверхности. Чему равен угол отражения…
Отражение света
Задание №10
№10Сложное
Предмет находится на расстоянии l = 20 см от собирающей линзы (см. рисунок). При этом изображение предмета действительное и равное по высоте предмету.…
Линзы
Задание №10
№10Среднее
Предмет находится на расстоянии l = 20 см от собирающей линзы (см. рисунок). При этом изображение предмета действительное и равное по высоте предмету.…
Линзы
Задание №10
№10Лёгкое
На рисунке изображены четыре предмета: 1, 2, 3 и 4. Изображение какого предмета в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F будет уменьшенным,…
Линзы
Задание №10
№10Сложное
Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и отражённым лучами равен 150°. Чему равен угол между отражённым лучом и зеркалом?
Отражение света
Задание №10
№10Среднее
На рисунке изображён ход луча, падающего на тонкую собирающую линзу сфокусным расстоянием F. Какая из линий – 1, 2, 3 или 4 – соответствует ходу проше…
Линзы
Задание №10
№10Сложное
Высота Солнца над горизонтом (см. рисунок) равна 50°. Каков угол падения луча на плоское зеркало, расположенное под некоторым углом к горизонту вточке…
Отражение света
Задание №10
№10Среднее
Луч света, распространяясь в воздухе, падает на плоскопараллельную стеклянную пластину. Какое из построений 1–4 соответствует ходу светового луча чере…
Преломление света

Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Предмет находится на расстоянии l= 20 см от собирающей линзы (см. рисунок). При этом изображение предмета действительное и равное по высоте предмету. Чему равно фокусное расстояние линзы?

Правильный ответ

0.1

Пояснение

Решение.

Дано:
$d = l = 20 \text{ см} = 0,2 \text{ м}$
$H = h$ (высота изображения равна высоте предмета)
Изображение действительное.
--------------------
$F - ?$

Рассуждение и формулы:
1. Линейное увеличение линзы $\Gamma$ определяется как отношение высоты изображения $H$ к высоте предмета $h$ :
$\Gamma = \frac{H}{h}$ .
По условию задачи $H = h$ , следовательно, $\Gamma = 1$ .

2. Также линейное увеличение связано с расстоянием от предмета до линзы $d$ и расстоянием от линзы до изображения $f$ формулой:
$\Gamma = \frac{f}{d}$ .
Так как $\Gamma = 1$ , то $\frac{f}{d} = 1$ , откуда следует, что $f = d$ .
Это означает, что изображение находится на таком же расстоянии от линзы, что и предмет. В собирающей линзе такая ситуация (действительное изображение того же размера) возможна только в одном случае: когда предмет находится в двойном фокусе линзы, то есть $d = 2F$ .

3. Воспользуемся формулой тонкой линзы:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f}$ .
Подставим в неё условие $f = d$ :
$\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d} = \frac{2}{d}$ .
Отсюда выразим фокусное расстояние $F$ :
$F = \frac{d}{2}$ .

Вычисление:
Подставим числовое значение расстояния $d = 0,2 \text{ м}$ :
$F = \frac{0,2 \text{ м}}{2} = 0,1 \text{ м}$ .

Проверим размерность: фокусное расстояние измеряется в метрах, что соответствует полученному результату.

Ответ: 0,1 м

Источник: ФИПИ