17

Решение: Определение оптической силы линзы

ОГЭ · Физика · Задание 17 · Геометрическая оптика
ПовышеннаяФИПИ47F533Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Используя собирающую линзу 1, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна $\pm 2\ \text{мм}$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Установить линзу перпендикулярно направлению света от удалённого окна. За линзой расположить экран и перемещать его до получения на экране резкого изображения окна.

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.

$$f = l$$
3

Учесть абсолютную погрешность измерения расстояния.

$$f = (l \pm 0{,}002)\ \text{м}$$
4

Рассчитать оптическую силу собирающей линзы, предварительно выразив фокусное расстояние в метрах.

$$D = \frac{1}{f}$$

На рисунке показать удалённое окно, параллельные лучи, собирающую линзу, экран и сходящиеся после линзы лучи, образующие на экране резкое изображение.

Ответ

При измеренном расстоянии $l$ результат записывают как $f = (l \pm 0{,}002)\ \text{м}$, а оптическую силу вычисляют по формуле $D = \dfrac{1}{l}\ \text{дптр}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Измеряют расстояние не от оптического центра линзы, а от её края.

Используют фокусное расстояние в сантиметрах или миллиметрах без перевода в метры.

Не указывают абсолютную погрешность $\pm 2\ \text{мм}$.

Изображают после собирающей линзы расходящиеся лучи.

Забывают указать единицу измерения оптической силы — диоптрии.

Закрепить приёмВ теме «Геометрическая оптика» ещё 108 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 17 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Геометрическая оптика»: в ней 109 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.