Самостоятельная работа «Геометрическая оптика» Вариант 2 1. Угол падения луча равен 25°. Под какиу углом к зеркалу падает свет? 2. При каком значении угла падения падающий и…

Давайте разберём каждый пункт задачи по порядку.

1. Угол падения луча равен 25°. Под каким углом к зеркалу падает свет?

Решение:

Угол падения — это угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности в точке падения. Если угол падения \( \theta = 25^\circ \), то угол между падающим лучом и зеркальной поверхностью будет: \[ \alpha = 90^\circ - \theta = 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ \]

Ответ: \( 65^\circ \).

2. При каком значении угла падения падающий и отраженный лучи составляют между собой угол 80°?

Решение:

Угол между падающим и отраженным лучами равен двойному углу падения \( \theta \). Если \( 2\theta = 80^\circ \), то: \[ \theta = \frac{80^\circ}{2} = 40^\circ \]

Ответ: \( 40^\circ \).

3. Ученик опытным путем установил, что фокусное расстояние линзы равно 50 см. Какова её оптическая сила?

Решение:

Оптическая сила \( D \) линзы измеряется в диоптриях и определяется как обратная фокусному расстоянию \( f \) в метрах: \[ D = \frac{1}{f} \]

Так как \( f = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м} \), то: \[ D = \frac{1}{0.5} = 2 \, \text{дптр} \]

Ответ: 2 диоптрии.

4. Предмет расположен на расстоянии 20 см от собирающей линзы, а его изображение на расстоянии 80 см от неё. Каков фокус линзы?

Решение:

Используем формулу линзы: \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \]

где \( d_o = 20 \, \text{см} \) (расстояние до предмета), \( d_i = 80 \, \text{см} \) (расстояние до изображения).

\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{20} + \frac{1}{80} = \frac{4}{80} + \frac{1}{80} = \frac{5}{80} \] \[ f = \frac{80}{5} = 16 \, \text{см} \]

Ответ: 16 см.

5. Предмет находится на двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы. Постройте его изображение и охарактеризуйте его.

Решение:

Когда предмет находится на двойном фокусном расстоянии (\(2f\)) от собирающей линзы, изображение также будет находиться на двойном фокусном расстоянии на другой стороне линзы.

Характеристики изображения:

• Изображение действительное (проекционное).
• Изображение перевернутое.
• Размер изображения равен размеру предмета.

Для построения используйте следующие шаги:

1. Проведите луч параллельно главной оптической оси — он пройдет через фокус на другой стороне.
2. Проведите луч через центр линзы — он пройдет, не изменяя направления.
3. Точка пересечения лучей за линзой даст положение изображения.

Ответ: Изображение действительное, перевернутое, равное по размеру предмету.