06 Оптика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На тонкую собирающую линзу от удалённого источника падает пучок параллельных лучей (см. рисунок). Как изменится положение
изображения источника, создаваемого линзой, если между линзой и её фокусом поставить плоскопараллельную стеклянную
пластинку с показателем преломления (на рисунке положение пластинки отмечено пунктиром)? Ответ поясните, указав, какие
физические закономерности Вы использовали. Сделайте рисунок, поясняющий ход лучей до и после установки плоскопараллельной
стеклянной пластинки.
Источники:
Построим изображение до и после внесения плоскопараллельной пластинки. До внесения пластинки изображением была точка в задней фокальной плоскости, так как линза собирает все параллельные лучи в одной точке фокальной плоскости (см. рис.)
После внесения пластины лучи будут 2 раза преломляться, при этом угол вхождения лучей, будет равен углу выхода лучей из пластины, так как для входящих лучей
а для выходящих
откуда , значит угол падения лучей на линзу не изменится, следовательно, лучи будут просто смещены вверх и будет
происходить их взаимное замещение, значит, изображение не изменится.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: ответ) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе, прохождение параллельных лучей через плоскопараллельную пластинку, два рисунка) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Тонкая линза Л дает четкое действительное изображение предмета АВ на экране Э (рис. 1). Что произойдет с изображением предмета на экране, если верхнюю половину линзы закрыть куском черного картона К (рис. 2)? Постройте изображение предмета в обоих случаях. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Все лучи от любой точки предмета, после прохождения данной линзы давая действительное изображение, пересекаются за линзой в одной точке.
Построим изображение в линзе предмета АВ, используя лучи, исходящие из точки В, до установки картона (рис. 3).
Кусок картона К перекрывает верхние лучи, но никак не влияет на ход нижних лучей (рис. 4). Благодаря этим и аналогичным им лучам изображение предмета продолжает существовать на прежнем месте, не меняя формы, но становится темнее, так как часть лучей больше не участвуют в построении изображения.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано что произойдет с изображением. Сделано построение в двух случаях) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе, сказано как влияет картон на изображение) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Постройте ход лучей до и после прохождения границы раздела сред. Среда с заливкой имеет больший показатель
преломления.
(Подготовительная задача)
При падении луча перпендикулярно границе раздела сред луч проходит без преломления (пункты в и г).
Запишем закон преломления:
где – гол падения,
– угол преломления,
– показатель преломления второй среды,
– показатель преломления
первой среды.
При переходе из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду синус угла преломления должен быть меньше
синуса угла падения, то есть луч отклоняется к перпендикуляру, а при переходе луча из оптически более плотной среды в оптически
менее плотную среду обратное
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сделаны рисунки, показывающие ход лучей) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Снеллиуса) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Построением определите область полной тени в комнате с ширмой, которая освещается светом от торшера и его отражением в
плоском зеркале
Построим изображение источника в зеркале (см. рис.
).
Пустим граничные лучи от источника (жёлтый цвет) и от изображения
(красный цвет). При этом, зоны, которые не
освещаются ни одним из лучей и являются зонами теней.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сделано построение и дан ответ на вопрос задачи) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: показано положение изображения в линзе, построены граничные лучи) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
По известному ходу луча через собирающую и рассеивающую линзы постройте ход луча
(см. рисунок).
1. Проведём прямую A’C’ через центр линзы параллельно AC, пересечение CC’ и A’C’ покажет фокальную плоскость (на рисунке обозначена пунктирной линией).
Аналогично проведём C’D’ параллельно CD до пересечения с фокальной плоскостью и получаем точку D’ — побочный фокус. Тогда DD’ — искомое продолжение луча
2. Проведём прямую A’C’ через центр линзы параллельно AC, пересечение CB и A’C’ покажет фокальную плоскость (на рисунке обозначена пунктирной линией).
Аналогично проведём C’D’ параллельно CD до пересечения с фокальной плоскостью и получаем точку E— побочный фокус. Тогда DE — искомое продолжение луча
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: ответ) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке изображен лучей, прошедший через линзу. Построением определите ход этого луча до линзы, если известно положение
линзы, ее фокусов и главной оптической оси .
а) Проведём фокальную плоскость (на рисунке обозначено черным пунктиром). Далее проводим прямую через точку А (побочный
фокус линзы) и центр линзы (на рисунке обозначена синим). Параллельно переносим синюю прямую до соединения с точкой и
получаем искомый луч (на рисунке обозначен красным)
б) Аналогично прошлому пункту проведём фокальную плоскость (черный пунктир), проводим продолжение
преломленного лучка (синий пунктир) до пересечения с фокальной плоскостью и получаем побочный фокус F’.
Далее проводим прямую через точку F’ (побочный фокус линзы) и центр линзы (на рисунке обозначена синим).
Параллельно переносим синюю прямую до соединения с точкой и получаем искомый луч (на рисунке обозначен
красным)
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: ответ) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке показаны главная оптическая ось линзы , положение источника света
и его изображение
. Построением
определите положение линзы, её фокусов и её тип.
Сначала проводим прямую между и
её продолжение на главную оптическую ось даёт положение линзы. Так
как изображение увеличенное и мнимое, то линза собирающая, а источник
находится между линзой и фокусом
линзы.
Затем проводим луч, параллельный главной оптической оси от источника (красный) и соединяем точку
с изображением
источника
и получаем прямую
, её пересечение с главной оптической осью даст нам положение фокуса
Для нахождения фокуса линзы с обратной стороны воспользуемся обратимостью лучей. Для этого проведем
прямую через центр линзы параллельно (на рисунке обозначена синим цветом) она является побочной фокальной
плоскостью.
Затем пустим луч в направлении (зеленый), так как он проходит через фокус линзы, то он после преломления в линзе
будет параллелен главной оптической оси, продолжение луча пересекается с побочной фокальной плоскостью в
точке
(побочном фокусе), при этом если провести через точку
прямую, параллельно линзе, то получим
фокальную плоскость (пунктир), а пересечение фокальной плоскости и главной оптической оси даст второй фокус
линзы.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: ответ) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе, определены фокус линзы и её тип) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Перед листом бумаги стоит линза. На листе нарисованы стрелочки. Оптическая сила линзы дптр, увеличение линзы
равно 2. Вне линзы показано, как наблюдатель видит стрелочки. В линзе показаны изображения этих стрелочек. Определите тип
линзы и расстояние от линзы до листа.
Так как предметы находится за линзой, а их изображения увеличенное и мнимое. То это собирающая линза.
Изобразим схематически условие задачи:
- фокусное расстояние линзы.
Запишем формулу тонкой линзы для мнимого изображения:
где - расстояние от линзы до тетради,
- расстояние от линзы до изображения.
Тогда расстояние до листа будет выражается формулой:
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: определен тип линзы) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: законы построения изображения в линзе, формула тонкой линзы) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |