Магнитные и электромагнитные явления, оптика: отражение, преломление, линзы

Магнитное поле создаётся движущимися зарядами (током) и действует только на движущиеся заряды и на токи. Линии магнитного поля замкнуты, выходят из северного полюса магнита и входят в южный. Правило буравчика (правой руки): если ввинчивать буравчик по направлению тока в прямом проводнике, направление вращения рукоятки укажет направление линий магнитного поля; для катушки — наоборот: обхватываем катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца показывали направление тока в витках, тогда отставленный большой палец указывает на северный полюс. Правило левой руки: линии поля входят в ладонь, четыре пальца — по току (или по скорости положительного заряда), отогнутый большой палец показывает направление силы Ампера (силы Лоренца).

Закон отражения: угол падения равен углу отражения; падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к поверхности в точке падения лежат в одной плоскости. Углы отсчитываются от ПЕРПЕНДИКУЛЯРА, а не от поверхности. Закон преломления: при переходе в оптически более плотную среду (из воздуха в воду или стекло) луч приближается к перпендикуляру — угол преломления меньше угла падения; при обратном переходе — удаляется от перпендикуляра. Оптическая сила линзы: D = 1 / F, где F — фокусное расстояние в метрах; единица — диоптрия (дптр). Для собирающей линзы D > 0, для рассеивающей D < 0.

Условие: «Предмет находится на расстоянии 30 см от собирающей линзы с оптической силой 5 дптр. Определите фокусное расстояние линзы и охарактеризуйте полученное изображение.» Дано: D = 5 дптр; d = 30 см = 0,3 м. Найти: F; характеристику изображения. Решение: 1) Фокусное расстояние: F = 1 / D = 1 / 5 = 0,2 м = 20 см. 2) Сравниваем расстояние до предмета с фокусным: 2F = 40 см. Получаем F < d < 2F, так как 20 см < 30 см < 40 см. 3) По правилу для собирающей линзы в этом диапазоне изображение действительное, увеличенное, перевёрнутое, находится за двойным фокусным расстоянием с другой стороны линзы. Ответ: F = 0,2 м (20 см); изображение действительное, увеличенное, перевёрнутое. Частая проверка: если бы предмет стоял ближе фокуса (например, d = 10 см), изображение стало бы мнимым, увеличенным и прямым — как в лупе.

1) Углы падения и отражения отсчитывают от поверхности зеркала, а не от перпендикуляра — ответ отличается на «90° минус угол». 2) Считают, что магнитное поле действует на неподвижный заряд — нет, только на движущийся. 3) Утверждают, что индукционный ток возникает от самого наличия магнита рядом — нужен ИЗМЕНЯЮЩИЙСЯ магнитный поток. 4) Фокусное расстояние подставляют в сантиметрах в формулу D = 1/F, где F требуется в метрах: 20 см = 0,2 м. 5) В рассеивающей линзе ищут действительное изображение — оно всегда мнимое. 6) В качественном ответе называют явление, но не указывают причину: по критериям нужны и явление, и объяснение через физический закон.