Решения заданий ФИПИ ОГЭ по физике: «Геометрическая оптика» — с ответами

Оптическая сила линзы

На рисунке показаны оптический центр и оптическая ось собирающей линзы, а также ход двух лучей от светящейся точки A. Определите оптическую силу линзы.

1. 1
   Луч, идущий параллельно главной оптической оси, после прохождения собирающей линзы проходит через её фокус. По рисунку фокус расположен на расстоянии четырёх клеток от оптического центра.$$F = 4 \cdot 2\ \text{см} = 8\ \text{см}$$
2. 2
   Переведём фокусное расстояние в метры.$$F = 8\ \text{см} = 0{,}08\ \text{м}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Изменение изображения в линзе

Предмет, находящийся между фокусным и двойным фокусным расстоянием собирающей линзы, переместили ближе к фокусу линзы. Как изменятся расстояние между линзой и изображением предмета и оптическая сила…

1. 1
   Для собирающей линзы расстояние до изображения определяется формулой тонкой линзы.$$\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{F}$$
2. 2
   При перемещении предмета к фокусу расстояние $d$ уменьшается и приближается к фокусному расстоянию $f$. Поэтому расстояние $F$ до изображения увеличивается.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Изображение в собирающей линзе

На рисунке изображены четыре предмета: 1, 2, 3 и 4. Изображение какого предмета в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием $F$ будет увеличенным, прямым и мнимым?

1. 1
   У собирающей линзы увеличенное, прямое и мнимое изображение получается, если предмет находится между линзой и её фокусом.$$0 < d < F$$
2. 2
   На рисунке только предмет 1 расположен между линзой и точкой $F$.

Аккомодация хрусталика глаза

Человек переводит взгляд со страницы книги на облака за окном. Как при этом меняются фокусное расстояние и оптическая сила хрусталика глаза человека?

1. 1
   При переводе взгляда с близкой страницы книги на удалённые облака напряжение аккомодационной мышцы уменьшается, и хрусталик становится более плоским.
2. 2
   У более плоского хрусталика фокусное расстояние увеличивается.$$F \uparrow$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Ход луча в линзе

На рисунке изображён ход луча, падающего на тонкую собирающую линзу с фокусным расстоянием $F$. Какая из линий соответствует ходу прошедшего через линзу луча?

1. 1
   Падающий луч направлен через точку $2F$, расположенную слева от собирающей линзы.
2. 2
   При построении изображения собирающей линзой луч, проходящий через точку $2F$ до линзы, после преломления проходит через симметричную точку $2F$ справа от линзы.$$2F \rightarrow 2F$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Угол преломления света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол преломления равен примерно

1. 1
   Угол преломления отсчитывают от нормали к границе раздела воздух–стекло, а не от самой границы.
2. 2
   По шкале транспортира угол между преломлённым лучом и нормалью составляет примерно 35°.$$r \approx 35^\circ$$

Угол отражения света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол отражения равен примерно.

1. 1
   Угол отражения отсчитывают от нормали к границе раздела воздух–стекло.
2. 2
   По закону отражения угол отражения равен углу падения.$$\alpha_{\text{отр}} = \alpha_{\text{пад}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Угол преломления света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется. По рисунку определите угол преломления.

1. 1
   Угол преломления отсчитывают от нормали к границе раздела воздух–стекло, а не от самой границы.
2. 2
   По рисунку угол между преломлённым лучом и нормалью составляет примерно $40^\circ$.$$r \approx 40^\circ$$

Угол преломления света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол преломления равен примерно.

1. 1
   Угол преломления отсчитывают от нормали к границе раздела воздух–стекло до преломлённого луча.
2. 2
   По рисунку этот угол составляет примерно 20°.$$\alpha \approx 20^\circ$$

Угол преломления света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол преломления равен примерно.

1. 1
   Угол преломления отсчитывают от нормали к границе раздела воздух–стекло, а не от поверхности границы.
2. 2
   По рисунку преломлённый луч образует с нормалью угол примерно 10°.

Угол отражения света

На границе воздух—стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол отражения примерно равен

1. 1
   Угол отражения — это угол между отражённым лучом и перпендикуляром к границе раздела воздух—стекло.
2. 2
   По рисунку этот угол составляет примерно 70°.$$\alpha_{\text{отражения}} \approx 70^\circ$$

Угол отражения света

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол отражения равен примерно

1. 1
   Угол отражения — это угол между отражённым лучом и нормалью к границе раздела воздух–стекло.
2. 2
   На рисунке отражённый луч отклонён от нормали примерно на 15°.$$r \approx 15^\circ$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Угол отражения светового луча

На границе воздух–стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см. рисунок). Угол отражения равен примерно.

1. 1
   Угол отражения измеряют между отражённым лучом и нормалью к границе раздела воздух–стекло.
2. 2
   По рисунку этот угол составляет примерно $30^\circ$.$$r \approx 30^\circ$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Исследование изображения линзы

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 2 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы…

1. 1
   На направляющей размещают осветитель с предметом, собирающую линзу и экран. Все элементы устанавливают на одной оптической оси. Перемещая экран, добиваются резкого изображения предмета.
2. 2
   Расстояние от предмета до линзы по условию равно $15$ см. С учётом абсолютной погрешности его записывают как $a = (15{,}0 \pm 0{,}2)$ см.$$a = (15{,}0 \pm 0{,}2)\ \text{см}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Изображение собирающей линзы

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, собирающую линзу 1 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью…

1. 1
   Собирают установку: осветитель с предметом, собирающая линза и экран располагаются на одной направляющей. Экран перемещают до получения на нём резкого изображения.
2. 2
   Расстояние от предмета до линзы задано условием и с учётом погрешности записывают как $a = 30{,}0 \pm 0{,}2$ см.$$a = 30{,}0 \pm 0{,}2\ \text{см}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Определение оптической силы линзы

Используя собирающую линзу 1, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна. Абсолютная…

1. 1
   Установить линзу перпендикулярно направлению света от удалённого окна. За линзой расположить экран и перемещать его до получения на экране резкого изображения окна.
2. 2
   Измерить линейкой расстояние $l$ от оптического центра линзы до экрана. Для удалённого источника света падающие лучи можно считать параллельными, поэтому это расстояние равно фокусному расстоянию линзы.$$f = l$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Определение оптической силы линзы

Используя собирающую линзу 2, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна. Абсолютная…

1. 1
   Линзу устанавливают вертикально, а экран перемещают за линзой до получения на нём чёткого изображения удалённого окна. Для удалённого источника падающие на линзу лучи можно считать параллельными, поэтому после собирающей линзы они…$$f \approx l$$
2. 2
   На рисунке должны быть показаны удалённое окно, собирающая линза, экран и два параллельных луча, преломляющихся в линзе и сходящихся на экране в фокусе.

Ещё 2 шага — в полном решении

Исследование изображения линзой

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 2 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы…

1. 1
   На направляющей последовательно размещают осветитель с предметом, собирающую линзу и экран. Расстояние от предмета до линзы устанавливают равным 18 см.
2. 2
   Перемещают экран до получения наиболее резкого изображения предмета. Измеряют расстояние от линзы до экрана и записывают оба результата с абсолютной погрешностью измерения $\pm0{,}2$ см.

Ещё 2 шага — в полном решении

Исследование собирающей линзы

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 1 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы…

1. 1
   На направляющей размещают осветитель с предметом, собирающую линзу и экран. Перемещая экран, добиваются получения на нём чёткого изображения предмета.
2. 2
   Расстояние от предмета до линзы задано условием и с учётом погрешности записывается как $d = (15{,}0 \pm 0{,}2)\ \text{см}$.$$d = (15{,}0 \pm 0{,}2)\ \text{см}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Изображение в собирающей линзе

Используя источник тока, осветитель 1, соединительные провода, направляющую, линзу 2 и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы…

1. 1
   На направляющей располагают осветитель с предметом, собирающую линзу и экран. Предмет, оптический центр линзы и центр экрана должны находиться на одной прямой — главной оптической оси.
2. 2
   Расстояние от предмета до линзы задано условием: $a = 8{,}0\ \text{см}$. С учётом абсолютной погрешности его записывают как $a = (8{,}0 \pm 0{,}2)\ \text{см}$.

Ещё 2 шага — в полном решении