Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В телескопе установлен объектив с фокусным расстоянием 1,5 м и окуляр

Условие

В телескопе установлен объектив с фокусным расстоянием 1,5 м и окуляр фокусным расстоянием 6 см. Найдите диаметр изображения Солнца, который можно получить с помощью этого телескопа, если есть возможность отнести экран от окуляра не далее, чем на 1,5 м. Угловой диаметр Солнца 30'.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Объектив телескопа строит действительное изображение Солнца в фокальной плоскости, поэтому диаметр D1D_1 созданного им изображения равен: D1=F1tg⁡альфаD_1=F_1 \operatorname{tg} альфа Ход лучей при получении изображения Солнца с помощью объектива и окуляра представлен на рисунке. [рисунок] Из подобия треугольников следует: D1d=D2f,D2=D1fd=F1tg⁡альфаfd≈F1альфаfd\frac{D_1}{d} = \frac{D_2}{f} ,D_2= \frac{D_1 f}{d} = \frac{F_1 \operatorname{tg} альфа f}{d} \approx \frac{F_1 альфа f}{d} Расстояние d от окуляра до изображения Солнца, построенного объективом, находим, используя формулу тонкой линзы: d=fF2f−F2=1,5⋅0,061,5−0,06=0,0625мd= \frac{fF_2}{f - F_2} = \frac{1,5 \cdot 0,06}{1,5 - 0,06} = 0,0625м Подставляя числовые значения величин, вычисляем диаметр изображения D2D_2 Солнца на экране: альфа=30′=0,5∘=2Пи⋅0,5360=Пи360радиан,D2≈1,5⋅Пи360⋅1,50,0625=Пи10≈0,31мальфа =30'=0,5^{\circ} = \frac{2 Пи \cdot 0,5}{360} = \frac{Пи}{360} радиан,D_2\approx \frac{1,5 \cdot \frac{Пи}{360} \cdot 1,5}{0,0625} = \frac{Пи}{10} \approx 0,31м альфа=30′=0,5∘=2Пи⋅0,5360=альфа =30'=0,5^{\circ} = \frac{2 Пи \cdot 0,5}{360} = =Пи360радиан,D2≈1,5⋅Пи360⋅1,50,0625=Пи10≈0,31м= \frac{Пи}{360} радиан,D_2\approx \frac{1,5 \cdot \frac{Пи}{360} \cdot 1,5}{0,0625} = \frac{Пи}{10} \approx 0,31м

Осталось ещё 2 шага

  1. Примечание. По конструкции телескопа…

  2. Значит, d = F_2 Тогда можно не вычислять…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого уровня)»