сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На вы­дан­ном вам до­пол­ни­тель­ном листе вы ви­ди­те кри­вую, ко­то­рая яв­ля­ет­ся дей­стви­тель­ным уве­ли­чен­ным изоб­ра­же­ни­ем по­ло­ви­ны окруж­но­сти в тон­кой линзе, а также точку (точ­нее го­во­ря, ма­лень­кий кру­жок, ле­жа­щий на от­рез­ке, стя­ги­ва­ю­щем концы кри­вой), яв­ля­ю­щу­ю­ся изоб­ра­же­ни­ем цен­тра этой окруж­но­сти. По­строй­те оп­ти­че­ский центр линзы. Най­ди­те фо­кус­ное рас­сто­я­ние и ра­ди­ус окруж­но­сти. Еди­ни­цей из­ме­ре­ния длины счи­тай­те длину сто­ро­ны ма­лень­кой клет­ки на ри­сун­ке.

По­стро­е­ния сле­ду­ет де­лать на вы­дан­ном вам до­пол­ни­тель­ном листе. Учти­те, что при оце­ни­ва­нии ва­ше­го ре­ше­ния будет учи­ты­вать­ся толь­ко ко­неч­ный ре­зуль­тат, по­это­му точ­ность по­стро­е­ний и вы­чис­ле­ний в этой за­да­че кри­ти­че­ски важна.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Су­ще­ству­ет не­сколь­ко ва­ри­ан­тов ре­ше­ния. По­ка­жем один из них.

По­сколь­ку изоб­ра­же­ния ра­ди­у­сов, про­ведённых из цен­тра в край­ние точки по­лу­окруж­но­сти имеют оди­на­ко­вый

раз­мер, диа­метр, за­кры­ва­ю­щий по­лу­окруж­ность, пер­пен­ди­ку­ля­рен глав­ной оп­ти­че­ской оси.

При этом глав­ная оп­ти­че­ская ось ка­са­ет­ся изоб­ра­же­ния в одной из край­них точек и сов­па­да­ет с одной из линий сетки. Далее по ри­сун­ку опре­де­ля­ем раз­мер изоб­ра­же­ния ра­ди­у­са, за­кры­ва­ю­ще­го по­лу­окруж­ность, по­лу­ча­ет­ся A1B1  =  12. Далее опре­де­ля­ем рас­сто­я­ние от даль­ней точки изоб­ра­же­ния до глав­ной оп­ти­че­ской оси A2B2  =  30 и рас­сто­я­ние между ближ­ней и даль­ней точ­ка­ми изоб­ра­же­ния B2B1  =  60. Пря­мая A1A2 долж­на про­хо­дить через фокус. Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков по­лу­ча­ем B1F  =  40. Обо­зна­чим R  — ра­ди­ус ис­ход­ной окруж­но­сти, a1  — рас­сто­я­ние, от диа­мет­ра, за­кры­ва­ю­ще­го по­лу­окруж­ность, до линзы, f  — фо­кус­ное рас­сто­я­ние. Тогда спра­вед­ли­вы со­от­но­ше­ния

 дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: a_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: f плюс 40 конец дроби \Rightarrow a_1= дробь: чис­ли­тель: f плюс 40, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби умно­жить на R . \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

Ана­ло­гич­но для рас­сто­я­ния a2 от ближ­ней (к линзе) точки по­лу­окруж­но­сти до линзы имеем фор­му­лу  a_2= дробь: чис­ли­тель: f плюс 100, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби умно­жить на R левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Далее за­пи­сы­ва­ем для точки изоб­ра­же­ния A1 фор­му­лу линзы. Имеем урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: f конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: f плюс 40 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a_1 конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка

Под­став­ляя со­от­но­ше­ние (1) в это урав­не­ние, по­лу­ча­ем после пре­об­ра­зо­ва­ний со­от­но­ше­ние R  =  0,3f. Учи­ты­вая, что a_1=a_2 плюс R, из со­от­но­ше­ний (1) и (2) имеем урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: f плюс 100, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби плюс 1= дробь: чис­ли­тель: f плюс 40, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

Решая это урав­не­ние, и под­став­ляя най­ден­ное зна­че­ние f=20 в со­от­но­ше­ние (3), по­лу­ча­ем R  =  6.

 

Ответ: f  =  20, R  =  6, оп­ти­че­ский центр по­ка­зан на ри­сун­ке, пред­став­лен­ном выше, бук­вой O.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

При оце­ни­ва­нии этой за­да­чи вер­ны­ми сле­ду­ет счи­тать зна­че­ния, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся от зна­че­ний, вы­пи­сан­ных в от­ве­те, не более, чем на 8%.

Кри­те­рийБалл
4.1Верно изоб­ра­же­на глав­ная оп­ти­че­ская ось1,0
4.2По­лу­че­на точка фо­ку­са, бли­жай­шая к изоб­ра­же­нию. По­лу­чен­ная точка по­па­да­ет в круг, обо­зна­чен­ный пунк­тир­ной ли­ни­ей1,0
4.3Точка фо­ку­са, бли­жай­ше­го к изоб­ра­же­нию, по­па­да­ет в круг, обо­зна­чен­ный сплош­ной ли­ни­ей.1,0
4.4Най­де­но зна­че­ние фо­кус­но­го рас­сто­я­ния, по­па­да­ю­щее в ин­тер­вал f=20 плюс 21,0
4.5Най­ден­ное зна­че­ние фо­кус­но­го рас­сто­я­ния по­па­да­ет в ин­тер­вал f=20 \pm 11,0
4.6Най­де­но зна­че­ние ра­ди­у­са, по­па­да­ю­щее в ин­тер­вал R=6,0 \pm 1,21,0
4.7Най­де­но зна­че­ние ра­ди­у­са, по­па­да­ю­щее в ин­тер­вал R=6,0 \pm 1,2 1,0
4.8По­лу­чен оп­ти­че­ский центр. Точка по­па­да­ет в круг, обо­зна­чен­ный пунк­тир­ной ли­ни­ей1,0
4.9Оп­ти­че­ский центр по­па­да­ет в круг, обо­зна­чен­ный сплош­ной ли­ни­ей1,0