ЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ С ТОНКИМИ ЛИНЗАМИ НАДО
знать совсем немного. Напомним их основные свойства.
1) Характер линзы зависит от радиусов образующих ее
сферических поверхностей и от показателя преломления
материала линзы относительно окружающей среды
n n n = л ср . При n > 1 двояковыпуклая и плосковыпуклая
линзы – собирающие, двояковогнутая и плосковогнутая
линзы – рассеивающие; при n < 1 – наоборот. Эти утверждения следуют из формулы для фокусного расстояния F:
( )
1 2
1 1 1
n 1
F R R
Ê ˆ
= - + Á ˜ Ë ¯ ,
где радиус выпуклой поверхности считается положительным, а радиус вогнутой – отрицательным. Если F положительно, то линза собирающая, в противном случае – рассеивающая. Эту формулу знать полезно, но необязательно.
Пример 1
. Из очень тонких одинаковых сферических стеклянных сегментов изготовлены линзы, представленные на рисунке 1. Если показатель преломления глицерина больше, чем показатель преломления воды, то собирающая линза представлена на рисунке: 1); 2); 3); 4).
(ответ: 4).)
2) Для решения задач полезно знать ход основных лучей.
а) Лучи, идущие через оптический центр линзы, не испытывают отклонения.
б) Лучи, падающие параллельно главной оптической оси
(рис.2), сходятся в фокусе, лежащем за линзой – в случае
Объяснение:
R23 = (R2*R3)/(R3+R2) = (180*220)/(220+180) = 99 Ом
Rобщ = R1 + R23 = 50 + 99 = 149 Ом
I1 = I23 = I = U/Rобщ = 100/149 = 0,67 А
U1 = I1*R1 = 0,67*50 = 33,5 В
U23 = U - U1 = 100 - 33,5 = 66,5 В
U2=U3=U23
I2 = U2/R2 = 66,5/180 = 0,37 А
I3 = U2/R3 = 66,5/220 = 0,3 А
ответ: I1 = 0,67 А; I2 = 0,37 А; I3 = 0,3 А; U1 = 33,5 В; U2=U3=66,5 В
№3
R23 = (R2*R3)/(R3+R2) = (60*30)/(60+30) = 20 Ом
Rобщ = R1+R23+R4 = 10+20+20 = 50 Ом
I1 = I23 = I4 = I = U/Rобщ = 100/50 = 2 А
U1 = I1*R1 = 2*10 = 20 В
U23 = I23*R23 = 2*20 = 40 В
U4 = U-U1-U23 = 100-20-40 = 40 В
U2=U3=U23
I2 = U2/R2 = 40/60 = 0,67 А
I3 = U3/R3 = 40/30 = 1,33 А
ответ: I1 = I4 = 2 А; I2 = 0,67 А; I3 = 1,33 А; U1 = 20 В; U2=U3 = 40 В; U4 = 40 В