Геометрическая оптика

Геометрическая оптика

1.На оси Х в точке х₁ = 10см находится тонкая рассеивающая линза, а в точке х₂ = 30см – тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием f₂ = 24см. Главные оптические оси обеих линз лежат на оси Х. Свет от точечного источника, расположенного в точке х = 0, пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите оптическую силу D рассеивающей линзы. Ответ: 15 дптр

2. Линза, фокусное расстояние которой 15см, дает на экране изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран передвинули вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет так, что изображение снова стало резким. В этом случае получено изображение с трехкратным увеличением. На сколько пришлось передвинуть предмет относительно его первоначального положения? Ответ: 2см

3. Кинооператор снимает автомобиль, движущийся со скоростью υ = 54км/ч на расстоянии d = 30м от него. Фокусное расстояние объектива кинокамеры F = 13мм. Какова должна быть экспозиция t, чтобы размытость контуров изображения не превышала ∆ℓ = 0,05 мм? Ответ: t=∆ℓ(d-F)/υF=8мс

4 В сосуде на поверхности воды плавает легкая тонкая плосковыпуклая линза выпуклой стороной вверх (см. рис). Фокусное расстояние линзы в воздухе F, Показатель преломления воды равен n. На дне сосуда на главной оптической оси линзы поместили точечный источник света S. Его изображение расположено на расстоянии h над линзой на ее главной оптической оси. Найдите высоту уровня воды в сосуде. Ответ: L = nhF/(h-F)

5. Три тонкие линзы 1, 2 и 3 (см. рис.) выполнены из одного и того же стекла. Сложенные вместе, они образуют тонкую плоскопараллельную пластинку. Фокусное расстояние линз 1 и 2, составленных вместе, равно F₁₂ = -20см, фокусное расстояние линз 2 и 3, также приложенных вплотную друг к другу, равно F₂₃ = -30см. Определите фокусное расстояние линзы 2. Ответ: 12см

6.На главной оптической оси собирающей линзы на расстояниях 20см и 40см находятся два точечных источника света. Найдите фокусное расстояние линзы, если изображения оказываются на одинаковом расстоянии от линзы. Ответ: 26,7см

7. На какой глубине расположен источник света в воде, если с поверхности воды лучи света выходят в воздух из круга диаметром 2 м? Абсолютный показатель преломления воды равен 1,33. Ответ:88см

8. Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S находится на расстоянии b = 70 см от плоскости линзы и на расстоянии Н = 5 см от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы находится тонкий непрозрачный экран с малым отверстием А, находящимся в плоскости рисунка на расстоянии h = 4 см от главной оптической оси линзы. На каком расстоянии x от плоскости линзы луч SA от точечного источника, пройдя через отверстие в экране и линзу, пересечет её главную оптическую ось? Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу. Ответ: 38см

9. Равнобедренный прямоугольный треугольник АВС площадью 50 см² расположен перед тонкой собирающей линзой так, что его катет АС лежит на главной оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы 50 см. Вершина прямого угла С лежит ближе к центру линзы, чем вершина острого угла А. Расстояние от центра линзы до точки С равно удвоенному фокусному расстоянию линзы. Постройте изображение треугольника и найдите площадь получившейся фигуры. Ответ: 41,7см²

10. Линза, фокусное расстояние которой 30 см, дает на экране изображение предмета с трехкратным увеличением. Экран подвинули к линзе вдоль ее главной оптической оси на 60 см. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, чтобы изображение снова стало резким. Определите увеличение во втором случае. Ответ:1

11. Тонкая палочка АВ длиной ℓ = 10 см расположена параллельно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии h = 15 см от неё (см. рисунок). Конец А палочки располагается на расстоянии а = 40 см от линзы. Постройте изображение палочки в линзе и определите его длину L. Фокусное расстояние линзы F = 20 cм. Ответ: 25см

12 Следующая ⇒