Задание №10 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся свойствами хода лучей в тонкой собирающей линзе. На рисунке изображена собирающая линза (вертикальная линия со стрелками), её главная оптическая ось (горизонтальная линия) и оптический центр $O$.

1. Определение фокусного расстояния.
Вспомним правило: луч, падающий на собирающую линзу параллельно её главной оптической оси, после преломления проходит через главный фокус линзы $F$.
Рассмотрим луч 2 (красного цвета). До линзы он идёт горизонтально, то есть параллельно главной оптической оси. После преломления в линзе этот луч пересекает главную оптическую ось в некоторой точке. Согласно правилу, эта точка и является главным фокусом линзы.
Посчитаем по клеткам расстояние от оптического центра $O$ до точки пересечения преломлённого луча 2 с осью. На рисунке видно, что это расстояние составляет 4 клетки.
Масштаб рисунка: 1 клетка соответствует $1 \text{ см}$.
Следовательно, фокусное расстояние линзы равно:
$F = 4 \text{ см}$.

2. Перевод величин в систему СИ.
Для расчёта оптической силы необходимо выразить фокусное расстояние в метрах:
$F = 4 \text{ см} = 0,04 \text{ м}$.

3. Расчёт оптической силы.
Оптическая сила линзы $D$ — это величина, обратная её фокусному расстоянию:
$D = \frac{1}{F}$
Подставим числовое значение:
$D = \frac{1}{0,04 \text{ м}} = 25 \text{ дптр}$.

Дано:
$F = 4 \text{ см} = 0,04 \text{ м}$
Найти:
$D - ?$

Вычисления:
$D = \frac{1}{0,04} = 25 \text{ (дптр)}$

Ответ: 25

Источник: ФИПИ