РУҚА
25

Фокусное расстояние объектива

ЕГЭ · Физика · Задание 25 · Геометрическая оптика
ВысокаяФИПИE0E928Развёрнутое решение≈ 10 минут

Условимся считать изображение на плёнке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на плёнке получается изображение пятна диаметром не более $0{,}05\ \text{мм}$. Поэтому если объектив находится на фокусном расстоянии от плёнки, то резкими считаются не только бесконечно удалённые предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния $d$. Найдите фокусное расстояние объектива, если при «относительном отверстии» $\alpha = 4$ резкими оказались все предметы далее $12{,}5\ \text{м}$. «Относительное отверстие» — это отношение фокусного расстояния к диаметру входного отверстия объектива. Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна.

reshai.online e9aa45dcba48плёнкаобъективcfкрайние лучиСхема образования пятна рассеяния на плёнке
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Условимся считать изображение на плёнке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на плёнке получается изображение пятна диаметром не более 0,05 мм. Поэтому если объектив находится на фокусном расстоянии от плёнки, то резкими считаются не только бесконечно удалённые предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния d. Найдите фокусное расстояние объектива, если при «относительном отверстии» α = 4 резкими оказались все предметы далее 12,5 м. («Относительное отверстие» – это отношение фокусного расстояния к диаметру входного отверстия объектива.) Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна.



Ответ

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 разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Как связаны диаметр входного отверстия, фокусное расстояние и относительное отверстие?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Для предмета на расстоянии $d$ расстояние до его изображения определяется формулой тонкой линзы. Пятно на плёнке образуется из-за того, что изображение расположено не точно в плоскости плёнки.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

При $D = f/\alpha$ диаметр пятна равен $c = Df/d = f^2/(\alpha d)$. Поэтому $f = \sqrt{c\alpha d}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 25 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Геометрическая оптика»: в ней 115 задач с ответом и разбором по шагам. В 25-м номере бланка — 124 задачи.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.