Главная
Банк задач
Собирающая тонкая линза
Задача

Собирающая тонкая линза — задача ЕГЭ — Физика ЕГЭ

Условие, ответ и разбор задачи

Сложные задачи по электродинамикеЕГЭ прошлых летПрофиматика

В плоскости, параллельной плоскости тонкой собирающей линзы, по окружности со скоростью

v=5

м/с движется точечный источник света. Расстояние между плоскостями

d=15

см. Центр окружности находится на главной оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы

F=10

см. Найдите скорость движения изображения точечного источника света. Сделайте пояснительный чертёж, указав ход лучей в линзе.

Решение

При движении источника расстояние

d

до линзы остаётся постоянным.
По формуле тонкой линзы расстояние до изображения также постоянно:

f=\frac{Fd}{d-F}.

Построение.
В плоскости источника изображаем окружность с центром на главной оси и
выбираем на ней положение

S

, показанное на рисунке. Проводим луч

SO

через оптический центр линзы без преломления и луч из

S

, параллельный
главной оси; после линзы второй луч проходит через задний главный фокус.
Их пересечение даёт

S'

. Через

S'

проводим окружность изображения с
центром на главной оси. Сплошная и штриховая половины обеих окружностей
показывают соответствующие половины траекторий

S

S'

Рисунок к задаче 11 тематической подборки Физики ЕГЭ

Все поперечные размеры и перемещения умножаются на модуль линейного
увеличения

\Gamma=\frac{f}{d}=\frac{F}{d-F}.

За один и тот же промежуток времени путь изображения в

\Gamma

раз
больше пути источника, поэтому в общем виде

v'=\Gamma v=\frac{F}{d-F}\,v.

Подстановка чисел:

v'=\frac{10}{15-10}\cdot5=10\ \text{м/с}.

Собирающая тонкая линза — задача ЕГЭ — Физика ЕГЭ

Похожие задачи