Решение: Исследование изображения линзой
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. Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 18 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм.
Сделайте рисунок экспериментальной установки, указав ход лучей в линзе. Укажите результаты измерения расстояния от предмета до линзы и расстояния от линзы до изображения с учётом абсолютной погрешности измерения. Сформулируйте вывод о свойствах изображения: мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое.
Решение по шагам
4 шагаНа направляющей последовательно устанавливают осветитель с предметом, собирающую линзу и экран. Предмет располагают на расстоянии 18 см от оптического центра линзы.
Перемещают экран до получения на нём чёткого изображения. Измеряют расстояние от предмета до линзы $d$ и расстояние от линзы до экрана, равное расстоянию от линзы до изображения $f$.
Расстояние до предмета записывают с учётом заданной погрешности: $d=(18{,}0\pm0{,}2)\ \text{см}$. Расстояние до изображения записывают в соответствии с результатом собственного измерения: $f=(f_\text{изм}\pm0{,}2)\ \text{см}$.
Поскольку изображение получено на экране, оно является действительным. Для собирающей линзы при расположении предмета дальше двойного фокусного расстояния изображение будет уменьшенным и перевёрнутым; при расположении между фокусом и двойным фокусом — увеличенным и перевёрнутым. Окончательный вывод о размере делают по сравнению размеров изображения и предмета.
Экспериментально измерить расстояние до изображения; изображение, полученное на экране, является действительным, а его размер и ориентацию определяют по рисунку и сравнению с предметом.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Измеряют расстояние до края линзы, а не до её оптического центра.
Записывают погрешность как ±2 см вместо ±0,2 см.
Называют изображение мнимым, хотя оно получено на экране.
Не указывают ход лучей через оптический центр и параллельный главной оптической оси луч.