Задачи › Системы линз и зеркал

Линза, зеркало под углом 60° (30°) и экран

  1. Линза, зеркало под углом 60° (30°) и экран

    Физтех 2014/15, 11 кл.
    6/10

    Оптическая система состоит из тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием \(F = 18\) см, небольшого плоского зеркала и экрана Э (см. рис.). Плоскость зеркала составляет угол \(60^\circ\) с главной оптической осью линзы. Расстояние между линзой и зеркалом \(20\) см. Муха \(S\) пересекает линию \(AB\), находясь на расстоянии \(52\) см от зеркала, двигаясь перпендикулярно \(AB\) и имея скорость \(v = 9\) см/с.

    Рисунок
    1. На каком расстоянии от линзы надо поместить экран для наблюдения резкого изображения мухи?

    2. Найдите скорость изображения на экране.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сначала найдите изображение мухи в плоском зеркале, потом рассмотрите его как предмет для линзы, на экран попадает действительное изображение, создаваемое линзой. Скорость изображения в зеркале равна скорости мухи, поперечное увеличение линзы \(\Gamma = f/d\).

    Ответ

    1) \(f = 24\) см;  2) \(u = 3\) см/с.

    Решение

    Обозначим \(b = 52\) см, \(c = 20\) см.

    1) Изображение \(S_1\) мухи в зеркале будет на расстоянии \(b = 52\) см от зеркала, попадает на главную оптическую ось линзы и находится на расстоянии \(d = b + c = 72\) см от линзы. Изображение в линзе попадает на экран на расстоянии \(f = \dfrac{dF}{d - F} = 24\) см от линзы. Итак, расстояние между линзой и экраном \(f = 24\) см.

    2) Скорость изображения в зеркале равна скорости мухи \(v\). Скорость изображения в линзе (на экране) \(u = \Gamma v\). Здесь \(\Gamma = \dfrac{f}{d}\) — поперечное увеличение. У нас \(\Gamma = \dfrac{1}{3}\). Скорость на экране \(u = \dfrac{1}{3}v = 3\) см/с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи