Ход луча через линзу
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием $F = 20\ \text{см}$ и точечный источник света $S$ находятся в плоскости рисунка. Точка $S$ находится на расстоянии $b = 60\ \text{см}$ от плоскости линзы и на расстоянии $H$ от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с маленьким отверстием $A$, находящимся в плоскости рисунка на расстоянии $h = 4\ \text{см}$ от главной оптической оси линзы. Пройдя через отверстие в экране и линзу, луч $SA$ от точечного источника пересекает её главную оптическую ось на расстоянии $x = 16\ \text{см}$ от плоскости линзы. Найдите величину $H$. Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S находится на расстоянии b = 60 см от плоскости линзы и на расстоянии H от её главной оптической оси. | ||
| |
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 высота луча над главной оптической осью и его наклон до и после прохождения тонкой линзы?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте формулу тонкой линзы для углов: $\alpha_2 = \alpha_1 - \dfrac{y}{F}$, где $y$ — высота точки падения луча на линзу.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Из геометрии до линзы $y = h + \dfrac{h-H}{b}\cdot F$, а после линзы $\alpha_2 = -\dfrac{y}{x}$. Подставьте $F=20\ \text{см}$, $b=60\ \text{см}$, $h=4\ \text{см}$ и $x=16\ \text{см}$.