17

Решение: Определение оптической силы линзы

ОГЭ · Физика · Задание 17 · Геометрическая оптика
ПовышеннаяФИПИ69AA4BРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 4 шага
Условие

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

4 шага
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 сходятся в фокусе.

$$f \approx l$$
2

На рисунке должны быть показаны удалённое окно, собирающая линза, экран и два параллельных луча, преломляющихся в линзе и сходящихся на экране в фокусе.

3

Линейкой измеряют расстояние $l$ от оптического центра линзы до экрана. Это расстояние принимают за фокусное расстояние линзы с учётом абсолютной погрешности измерения.

$$f = (l \pm 0{,}002)\,\text{м}$$

Оптическую силу находят по обратному значению фокусного расстояния, выраженного в метрах.

$$D = \dfrac{1}{f}$$
Ответ

Экспериментальный результат: $f = (l \pm 0{,}002)\,\text{м}$, $D = \dfrac{1}{l}\,\text{дптр}$, где $l$ — измеренное расстояние от линзы до экрана в метрах.

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.

Выражают фокусное расстояние в сантиметрах при расчёте оптической силы.

Забывают указать абсолютную погрешность $\pm 2$ мм.

Изображают после собирающей линзы расходящиеся лучи.

Используют формулу $D = f$ вместо $D = \dfrac{1}{f}$.

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 4 шага: 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.