На каком расстоянии от линзы помещен экран, если пучок параллельных световых лучей падает перпендикулярно на тонкую собирающую линзу оптической силой 5 дптр, диаметр линзы 6 см, а диаметр светлого пятна на экране составляет 12 см?

Физика 9 класс Оптика расстояние от линзы до экрана параллельные световые лучи тонкая собирающая линза оптическая сила 5 дптр диаметр линзы 6 см диаметр светлого пятна 12 см Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать основные понятия оптики, связанные с собирающими линзами и их фокусным расстоянием.

Шаг 1: Определим фокусное расстояние линзы.

Оптическая сила линзы (D) измеряется в диоптриях (дптр) и связана с фокусным расстоянием (f) линзы по формуле:

D = 1 / f

Где D - оптическая сила в дптр, f - фокусное расстояние в метрах.

В данной задаче оптическая сила линзы составляет 5 дптр. Подставим значение в формулу:

• D = 5 дптр
• f = 1 / D = 1 / 5 = 0.2 м

Таким образом, фокусное расстояние линзы равно 0.2 метра или 20 см.

Шаг 2: Определим расстояние до экрана.

Когда параллельные лучи света проходят через собирающую линзу, они фокусируются в одной точке, находящейся на расстоянии фокусного расстояния от линзы. В данном случае, экран размещен на расстоянии, равном фокусному расстоянию, но также учитывая, что на экране образуется светлое пятно.

Диаметр светлого пятна на экране составляет 12 см. Это пятно формируется в фокусе линзы, и его диаметр зависит от диаметра линзы и расстояния до экрана. Поскольку линза имеет диаметр 6 см, то она не ограничивает диаметр пятна.

В данной ситуации, если экран установлен на расстоянии, равном фокусному расстоянию, то пятно будет иметь максимальный размер, в данном случае равный 12 см.

Таким образом, экран помещен на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы:

• Расстояние до экрана = фокусное расстояние = 20 см.

Ответ: Экран помещен на расстоянии 20 см от линзы.