Номер 10, страница 173 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
13.7. Изображения светящихся точек и предметов в собирающей линзе. 13. Оптика - номер 10, страница 173.
№10 (с. 173)
Решение. №10 (с. 173)

Решение 2. №10 (с. 173)
Для решения задачи необходимо последовательно построить изображение светящейся точки S. Сначала найдем изображение, которое дает первая (собирающая) линза, а затем это изображение будем использовать как объект для второй (рассеивающей) линзы.
Введем условную единицу длины, равную расстоянию между двумя соседними отметками на главной оптической оси. Обозначим эту единицу как $x$.
Дано:
Система из двух линз и точечный источник S на главной оптической оси.
- Первая линза (Л1) — собирающая, расположена в центре координат ($x=0$). Её фокусное расстояние, судя по отметкам, равно двум делениям, т.е. $F_1 = 2x$.
- Вторая линза (Л2) — рассеивающая, расположена на расстоянии трех делений от первой, в точке $x=3x$. Её фокусное расстояние равно одному делению, $F_2 = 1x$.
- Источник света S расположен на расстоянии трех делений слева от первой линзы, в точке $x=-3x$. Расстояние до линзы $d_1 = 3x$.
Найти:
Построить конечное изображение точки S, пройденной через систему линз, и определить его положение.
Решение:
Решение задачи состоит из двух этапов: нахождение промежуточного изображения от первой линзы и затем нахождение конечного изображения от второй линзы.
1. Изображение от первой линзы (Л1)
Поскольку источник S находится на главной оптической оси, его изображение S' также будет лежать на главной оптической оси. Найдем положение S' с помощью формулы тонкой линзы для собирающей линзы:
$\frac{1}{d_1} + \frac{1}{f_1} = \frac{1}{F_1}$
где $d_1 = 3x$ — расстояние от источника до линзы, $F_1 = 2x$ — фокусное расстояние, а $f_1$ — искомое расстояние от линзы до изображения.
$\frac{1}{3x} + \frac{1}{f_1} = \frac{1}{2x}$
Выразим $\frac{1}{f_1}$:
$\frac{1}{f_1} = \frac{1}{2x} - \frac{1}{3x} = \frac{3 - 2}{6x} = \frac{1}{6x}$
Отсюда находим $f_1 = 6x$.
Изображение S' является действительным и находится на расстоянии $6x$ справа от первой линзы.
2. Изображение от второй линзы (Л2)
Теперь изображение S', полученное от первой линзы, служит объектом для второй, рассеивающей линзы Л2. Линза Л2 находится в точке $x=3x$, а объект S' — в точке $x=6x$. Следовательно, S' расположен справа от Л2 на расстоянии:
$d_2' = 6x - 3x = 3x$
Так как этот объект находится за линзой (в области, куда лучи идут после преломления), он является мнимым объектом. В формуле тонкой линзы расстояние до мнимого объекта берется со знаком минус: $d_2 = -3x$.
Фокусное расстояние для рассеивающей линзы также берется со знаком минус: $F_2 = -1x$.
Используем формулу тонкой линзы для нахождения положения конечного изображения $f_2$:
$\frac{1}{d_2} + \frac{1}{f_2} = \frac{1}{F_2}$
$\frac{1}{-3x} + \frac{1}{f_2} = \frac{1}{-1x}$
Выразим $\frac{1}{f_2}$:
$\frac{1}{f_2} = -\frac{1}{x} - \frac{1}{-3x} = -\frac{1}{x} + \frac{1}{3x} = \frac{-3 + 1}{3x} = -\frac{2}{3x}$
Отсюда $f_2 = -\frac{3x}{2} = -1.5x$.
Знак минус означает, что изображение формируется с той стороны линзы, с которой на нее падает свет (то есть слева от Л2). Расстояние от второй линзы до изображения равно $1.5x$. Поскольку лучи после прохождения второй линзы действительно пересекаются в этой точке, конечное изображение S'' является действительным.
Найдем абсолютное положение S'' относительно первой линзы: оно находится на расстоянии $1.5x$ левее линзы Л2, то есть в точке $3x - 1.5x = 1.5x$.
Ниже представлено графическое построение хода лучей, которое подтверждает расчеты. Для построения используется вспомогательная точка P, расположенная над источником S.
Ответ:
Конечное изображение S'' является действительным и расположено на главной оптической оси между двумя линзами, на расстоянии $1.5$ деления вправо от первой (собирающей) линзы.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 10 расположенного на странице 173 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №10 (с. 173), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.