Диаметр светового пятна
На двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы с оптической силой $10\ \text{дптр}$ на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу в виде большого квадрата из картона, в центре которого сделано отверстие радиусом $5\ \text{см}$. Каков диаметр светлого пятна на экране, расположенном за линзой на расстоянии $10\ \text{см}$ от неё? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| На двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны оптическая сила линзы и её фокусное расстояние? На каком расстоянии находится источник от линзы?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте $D = \dfrac{1}{f}$. Для крайних лучей высота пятна на экране определяется подобием треугольников.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Источник находится на расстоянии $2f = 20\ \text{см}$. Луч, проходящий через край отверстия на высоте $5\ \text{см}$, на экране, удалённом на $10\ \text{см}$, достигает высоты $7{,}5\ \text{см}$. Диаметр пятна равен $15\ \text{см}$.