Как изменятся оптическая сила линзы и размер изображения предмета, если предмет, находящийся на расстоянии 2F от собирающей линзы с фокусным расстоянием F, переместить на расстояние 3F?
Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

• Оптическая сила линзы
• Размер изображения

Физика 11 класс Оптика оптическая сила линзы размер изображения собирающая линза фокусное расстояние изменение расстояния физические величины Оптика линзы характеристики изображения Новый

Давайте разберемся с задачей, шаг за шагом.

Шаг 1: Определение оптической силы линзы.

Оптическая сила линзы (D) определяется как обратная величина к фокусному расстоянию (F): D = 1/F. Поскольку фокусное расстояние линзы не изменяется, то и оптическая сила линзы также не изменится.

Ответ для оптической силы линзы: 3) не изменяется.

Шаг 2: Анализ изменения размера изображения.

Теперь рассмотрим, как изменится размер изображения, когда предмет переместится с расстояния 2F на расстояние 3F.

Для собирающей линзы мы можем использовать формулу для нахождения увеличения (m), которая определяется как отношение размера изображения (h') к размеру предмета (h): m = h'/h.

Также увеличения можно выразить через расстояния:

m = - (d'/d),

где d' - расстояние от линзы до изображения, а d - расстояние от линзы до предмета.

Теперь найдем расстояние до изображения для двух случаев:

1. Когда предмет находится на расстоянии 2F:
• По формуле линзы 1/F = 1/d + 1/d' => 1/d' = 1/F - 1/(2F).
• Приведем к общему знаменателю: 1/d' = (2 - 1)/(2F) = 1/(2F).
• Следовательно, d' = 2F.
• Размер изображения будет равен h' = -m * h = - (2F/2F) * h = -h (размер изображения равен размеру предмета, но с обратным знаком, что указывает на перевернутое изображение).
2. Когда предмет находится на расстоянии 3F:
• По той же формуле 1/F = 1/d + 1/d' => 1/d' = 1/F - 1/(3F).
• Приведем к общему знаменателю: 1/d' = (3 - 1)/(3F) = 2/(3F).
• Следовательно, d' = (3/2)F.
• Размер изображения будет равен h' = -m * h = - (3/2) * h = - (3/2)h (размер изображения увеличился в 1.5 раза по сравнению с размером предмета).

Ответ для размера изображения: 1) увеличивается.

Итак, итоговые изменения:

• Оптическая сила линзы: 3) не изменяется.
• Размер изображения: 1) увеличивается.