Задание №17 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#59187Задание №17ФИПИ

Практические работы

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 2 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы 2. Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 18 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм.

В бланке ответов № 2:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав ход лучей в линзе;

2) укажите результаты измерения расстояния от предмета до линзы
и расстояния от линзы до изображения с учётом абсолютной погрешности измерения;

3) сформулируйте вывод о свойствах изображения (мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое).

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Данная задача является экспериментальной. При выполнении лабораторной работы на ОГЭ необходимо использовать оборудование из предоставленного набора. Ниже приведено описание хода работы и пример оформления результатов.

1) Рисунок экспериментальной установки
На рисунке необходимо схематично изобразить главную оптическую ось, собирающую линзу, предмет (осветитель в виде буквы-трафарета), экран и ход лучей. Для построения изображения достаточно двух лучей: один проходит через оптический центр линзы без преломления, второй идет параллельно главной оптической оси и после преломления проходит через фокус. Поскольку предмет находится на расстоянии $d = 18 \text{ см}$ , а фокусное расстояние линзы №2 обычно составляет $F = 10 \text{ см}$ , предмет располагается между фокусом и двойным фокусом ( $F < d < 2F$ ). В этом случае изображение будет действительным, увеличенным и перевернутым.

2) Результаты измерений
В соответствии с условием, расстояние от предмета до линзы $d$ задано и должно быть записано с учетом погрешности. Расстояние от линзы до изображения $f$ измеряется экспериментально (путем перемещения экрана до получения четкого изображения).
Примечание: Ниже приведены типовые значения для линзы с $F = 10 \text{ см}$ .

Дано:
$d = 18 \text{ см} = 180 \text{ мм}$
$\Delta d = \pm 2 \text{ мм}$
$\Delta f = \pm 2 \text{ мм}$

Результаты измерений (примерные):
1. Расстояние от предмета до линзы: $d = (180 \pm 2) \text{ мм}$ (или $(18,0 \pm 0,2) \text{ см}$ ).
2. Расстояние от линзы до изображения (полученное на экране): $f = (225 \pm 2) \text{ мм}$ (или $(22,5 \pm 0,2) \text{ см}$ ).

3) Вывод о свойствах изображения
На основании проведенного опыта и наблюдения изображения на экране формулируем свойства:
- Так как изображение получено на экране, оно является действительным.
- При сравнении размера изображения на экране с размером самого предмета (трафарета) видно, что изображение увеличенное.
- По ориентации изображения (буква на экране перевернута относительно оригинала) делаем вывод, что изображение перевёрнутое.

Ответ: 1) Рисунок выполнен; 2) $d = (180 \pm 2) \text{ мм}$ , $f = (225 \pm 2) \text{ мм}$ (значение $f$ зависит от конкретной линзы в наборе); 3) Изображение действительное, увеличенное, перевёрнутое.

Источник: ФИПИ