Главная›Физика›Геометрическая оптика

Физика · Пробное ЕНТ

Геометрическая оптика: тест ЕНТ

Проверьте знания по теме «Геометрическая оптика» в формате тематической подготовки к ЕНТ. В тесте 20 вопросов: выберите один ответ и сразу получите объяснение.

20 вопросов4 варианта ответаПроверка сразуОбъясненияБез регистрации

Вопрос 1 из 20Правильных ответов: 0

✓

Тест завершён

Ваш результат по теме «Геометрическая оптика»

0 / 20

Другие тесты по физике

Подготовка к ЕНТ: Геометрическая оптика

Тематический тест помогает проверить не весь курс, а конкретный раздел «Геометрическая оптика». Такой формат удобен для повторения после урока, самостоятельной подготовки и поиска слабых мест.

Как работать с результатом

Не ограничивайтесь итоговым числом правильных ответов. Обратите внимание, какие понятия были перепутаны и почему выбранный вариант показался верным. После объяснения попробуйте своими словами сформулировать правило или физический закон или условие применения формулы.

Повторное прохождение имеет смысл после короткого повторения темы. Цель — понимать связь между физическими величинами, законами и условиями задачи, а не запоминать расположение ответов.

Геометрическая оптика

Стройте ход лучей и различайте действительные и мнимые изображения

В задачах по геометрической оптике важно правильно проводить нормаль к границе сред, различать углы падения и преломления, определять возможность полного внутреннего отражения и уверенно работать с линзами, зеркалами и оптической силой.

01 Определите границу или оптический элемент Зеркало, линза либо граница двух прозрачных сред

02 Проведите нормаль Углы падения и преломления отсчитываются от нормали

03 Определите тип изображения Действительное или мнимое, прямое или перевёрнутое

04 Проверьте геометрию Положение фокуса, предмета и изображения должно быть физически согласовано

Отражение света

Падающий луч, отражённый луч и нормаль к поверхности в точке падения лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения.

α = β

Оба угла отсчитываются от нормали к отражающей поверхности, а не от самой поверхности.

Преломление света

При переходе света между прозрачными средами изменяются скорость распространения и направление луча. Частота света при этом сохраняется.

n_{1} \sin α = n_{2} \sin β

n = \frac{c}{v}

При переходе в оптически более плотную среду луч отклоняется к нормали, а при переходе в менее плотную — от нормали.

Принцип Гюйгенса

Каждая точка волнового фронта может рассматриваться как источник вторичных волн. Новый фронт волны является огибающей этих вторичных волн.

Отражение Принцип Гюйгенса позволяет геометрически получить закон равенства углов падения и отражения.

Преломление Изменение скорости распространения вторичных волн в другой среде приводит к изменению направления фронта и луча.

Полное внутреннее отражение

Полное внутреннее отражение возможно только при переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную.

\sin α_{кр} = \frac{n_{2}}{n_{1}}

Полное внутреннее отражение начинается, когда угол падения превышает предельный угол. При самом предельном угле преломлённый луч идёт вдоль границы сред.

Плоское зеркало

Изображение в плоском зеркале мнимое, прямое и равное предмету по размеру. Оно расположено за зеркалом симметрично предмету.

d_{предм} = d_{изобр}

Если предмет приближается к неподвижному зеркалу, его изображение симметрично приближается к зеркалу с такой же по модулю скоростью.

Сферические зеркала

Для параксиальных лучей главное фокусное расстояние сферического зеркала равно половине радиуса кривизны.

F = \frac{R}{2}

\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f}

Тонкая линза

Формула тонкой линзы связывает фокусное расстояние с расстояниями от линзы до предмета и изображения.

\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f}

D = \frac{1}{F}

Γ = \frac{H}{h} = \frac{| f |}{d}

При расчёте оптической силы фокусное расстояние обязательно выражают в метрах.

Главные лучи собирающей линзы

Параллельно главной оси После линзы проходит через главный фокус.

Через оптический центр В модели тонкой линзы практически не отклоняется.

Через главный фокус После линзы идёт параллельно главной оптической оси.

Положение предмета

Тип изображения определяется расстоянием до собирающей линзы

За двойным фокусным расстоянием изображение действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Между фокусным и двойным фокусным расстоянием оно действительное, перевёрнутое и увеличенное. Внутри фокусного расстояния изображение становится мнимым, прямым и увеличенным.

d > 2 F \to Γ < 1

F < d < 2 F \to Γ > 1

d < F \to мнимое изображение

Кажущаяся глубина

При наблюдении объекта из воздуха почти по нормали через плоскую поверхность прозрачной среды объект кажется расположенным ближе к поверхности.

h_{каж} = \frac{h}{n}

Эта простая формула справедлива для наблюдения под малыми углами к нормали.

Линзы в контакте

Для тонких линз, расположенных вплотную друг к другу, оптические силы складываются алгебраически.

D = D_{1} + D_{2}

Собирающая линза имеет положительную оптическую силу, рассеивающая — отрицательную.

Алгоритм

Как разбирать расчётное задание

Нарисуйте схему

Обозначьте границу сред, нормаль, главную ось, фокусы или положение зеркала.

Определите характер изображения

До вычислений оцените, должно ли оно быть действительным или мнимым, увеличенным или уменьшенным.

Выберите нужный закон

Для границы сред применяйте закон преломления, для линзы или сферического зеркала — соответствующую формулу изображения.

Сверьте результат со схемой

Расстояние, увеличение и тип изображения должны соответствовать геометрическому построению.

Частые ошибки

Что особенно важно не перепутать

Угол к поверхности вместо угла к нормали

Законы отражения и преломления используют углы, отсчитанные от нормали.

Условие полного внутреннего отражения

Оно невозможно при переходе из оптически менее плотной среды в более плотную.

Фокусное расстояние и оптическая сила

Перед вычислением оптической силы фокусное расстояние переводят в метры.

Плоское зеркало

Расстояние между предметом и изображением вдвое больше расстояния от предмета до зеркала.

Мнимое изображение

Мнимое изображение нельзя получить на экране, поскольку реальные лучи в точке изображения не сходятся.

Увеличение линзы

Линейное увеличение зависит от отношения размеров изображения и предмета, а также от соответствующих расстояний до линзы.