Как можно определить оптическую силу D линзы, если ось Ох совпадает с главной оптической осью линзы, а падающий на нее луч описывается уравнением у1 = 2 + 0,4х (м), и преломленный луч описывается уравнением у2 = 4 (м)?

Физика 11 класс Оптика оптическая сила D линза главная оптическая ось падающий луч преломленный луч уравнение линзы физика 11 класс Новый

Чтобы определить оптическую силу линзы D, нам нужно воспользоваться формулой, связывающей оптическую силу с фокусным расстоянием линзы. Оптическая сила D выражается в диоптриях и определяется как:

D = 1/f

где f - фокусное расстояние линзы в метрах.

Теперь давайте проанализируем информацию, которую нам дали:

• Уравнение падающего луча: у1 = 2 + 0,4х
• Уравнение преломленного луча: у2 = 4

Сначала мы можем найти угол падения и угол преломления, используя эти уравнения. Падающий луч имеет наклон, который можно определить из коэффициента при х. В данном случае, коэффициент 0,4 означает, что на 1 метр по оси х, луч поднимается на 0,4 метра по оси у. Таким образом, его угловой коэффициент (угол наклона) равен 0,4.

Теперь рассмотрим преломленный луч, который описывается уравнением у2 = 4. Это горизонтальная прямая, что говорит о том, что преломленный луч идет параллельно оси х на высоте 4 метра.

Теперь нам нужно найти точку, в которой падающий луч пересекает преломленный луч. Для этого приравняем уравнения:

у1 = у2

Подставляем уравнения:

2 + 0,4х = 4

Решим это уравнение:

0,4х = 4 - 2

0,4х = 2

х = 2 / 0,4 = 5

Теперь мы знаем, что падающий луч и преломленный луч пересекаются в точке, где х = 5 м. Теперь подставим это значение обратно в уравнение падающего луча, чтобы найти y:

у1 = 2 + 0,4 * 5 = 2 + 2 = 4

Таким образом, точка пересечения имеет координаты (5, 4).

Теперь мы можем определить фокусное расстояние линзы. Поскольку преломленный луч идет горизонтально, это значит, что он фокусируется на бесконечность, и линза является собирательной. Фокусное расстояние будет равно расстоянию от линзы до точки, где лучи пересекаются.

В данном случае, мы можем считать, что фокусное расстояние примерно равно расстоянию от линзы до точки (5, 4). Поскольку оптическая сила D = 1/f, где f - это расстояние, мы можем подставить значение:

D = 1/5

Таким образом, оптическая сила линзы равна 0,2 диоптрий.

В заключение, оптическая сила линзы D равна 0,2 дпт.