Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д23 C23 № 6176
i

Из со­би­ра­ю­щей линзы с фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем f = 20см вы­ре­за­ли цен­траль­ную часть ши­ри­ной 2h = 1см (см. рис.), а затем сим­мет­рич­но сдви­ну­ли остав­ши­е­ся части до со­при­кос­но­ве­ния, из­го­то­вив так на­зы­ва­е­мую би­лин­зу. То­чеч­ный ис­точ­ник света по­ме­сти­ли на рас­сто­я­нии a = 40см от би­лин­зы на ее оси сим­мет­рии. На каком рас­сто­я­нии 2d друг от друга на­хо­дят­ся изоб­ра­же­ния, да­ва­е­мые би­лин­зой?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что если уда­лить у линзы ее часть (по­ло­ви­ну или даже боль­ше), то остав­ша­я­ся часть по-⁠преж­не­му будет фор­ми­ро­вать изоб­ра­же­ние, од­на­ко его яр­кость из­ме­нит­ся. По­это­му можно рас­смат­ри­вать би­лин­зу как две тон­кие линзы, глав­ные оп­ти­че­ские оси ко­то­рых па­рал­лель­ны и сдви­ну­ты на рас­сто­я­ние h от­но­си­тель­но оси си­сте­мы. На ри­сун­ке по­ка­за­но по­стро­е­ние хода лучей от ис­точ­ни­ка А через каж­дую из по­ло­ви­нок би­лин­зы до двух изоб­ра­же­ний  — верх­не­го (Аниж), по­лу­чен­но­го в ре­зуль­та­те пре­лом­ле­ния света в ниж­ней части би­лин­зы, и ниж­не­го (Аверх), по­лу­чен­но­го в ре­зуль­та­те пре­лом­ле­ния света в верх­ней части би­лин­зы. Для этого ис­поль­зо­ва­ны пра­ви­ла по­стро­е­ния изоб­ра­же­ний в тон­кой линзе: луч (фик­тив­ный), иду­щий через оп­ти­че­ский центр линзы (ре­аль­но от­сут­ству­ю­щий), не пре­лом­ля­ет­ся, а луч, иду­щий вдоль оси сим­мет­рии си­сте­мы па­рал­лель­но глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы, после пре­лом­ле­ния про­хо­дит через ее фокус.

 

Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков на ри­сун­ке сле­ду­ет, что рас­сто­я­ние d от каж­до­го изоб­ра­же­ния до оси си­сте­мы можно найти из про­пор­ции:  дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: h конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a плюс b, зна­ме­на­тель: a конец дроби , от­ку­да d=h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a плюс b, зна­ме­на­тель: a конец дроби . В со­от­вет­ствии с фор­му­лой тон­кой линзы  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: f конец дроби , где b  — рас­сто­я­ние от би­лин­зы до плос­ко­сти двух изоб­ра­же­ний, от­ку­да b= дробь: чис­ли­тель: af, зна­ме­на­тель: a минус f конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 40 умно­жить на 20, зна­ме­на­тель: 40 минус 20 конец дроби = 40см боль­ше 0, то есть изоб­ра­же­ния дей­стви­тель­ные и на­хо­дят­ся спра­ва от линзы. Рас­сто­я­ние d от каж­до­го изоб­ра­же­ния до оси си­сте­мы, таким об­ра­зом, равно d=h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a плюс b, зна­ме­на­тель: a конец дроби =h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: a минус f конец дроби = 0,5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 40, зна­ме­на­тель: 40 минус 20 конец дроби =1см, а рас­сто­я­ние 2d между изоб­ра­же­ни­я­ми равно 2d=2h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a плюс b, зна­ме­на­тель: a конец дроби = 2h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: a минус f конец дроби =2см.

 

Ответ: 2d=2h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: a минус f конец дроби =2см

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны,

за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния

за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае  — пра­ви­ла

по­стро­е­ния изоб­ра­же­ний в тон­кой линзе и фор­му­ла тон­кой

линзы);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния

фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант,

ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых

в усло­вии за­да­чи);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния,

при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту;

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии,

фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые

пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном

объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

ИЛИ

Лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), не

от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты, не за­клю­че­ны в скоб­ки,

рамку и т. п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях

до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) пре­об­ра­зо­ва­ния/вы­чис­ле­ния не

до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих

слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие

фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния

за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем,

на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет одна из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая

для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния),

но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся

фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В одной из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи

(или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на

ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния

с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.

0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.6.7 Фор­му­ла тон­кой линзы. Уве­ли­че­ние, да­ва­е­мое лин­зой