Что ждет тебя на экзамене
Оптика в ЕГЭ 2026 — это 2-3 задачи из 26, обычно в части 1 и одна в части 2. Темы делятся на две группы: геометрическая оптика (лучи, линзы, зеркала) и волновая (интерференция, дифракция, поляризация). Большинство ошибок — не из-за сложности, а из-за путаницы в знаках и единицах измерения.
Геометрическая оптика: основа основ
Закон отражения
Угол падения равен углу отражения. Все углы отсчитываем от нормали — перпендикуляра к поверхности зеркала.
Плоское зеркало дает виртуальное изображение на том же расстоянии, что и предмет. Если ты стоишь в 2 метрах от зеркала — твое изображение в 2 метрах за зеркалом, итого 4 метра между тобой и образом.
Закон преломления
n1 sin(a1) = n2 sin(a2)
где n — показатель преломления среды, a — угол с нормалью.
Полное внутреннее отражение происходит, когда свет идет из оптически более плотной среды в менее плотную под углом больше критического:
sin(a_crit) = n2/n1, где n1 > n2
Линзы: формулы, которые решают всё
Главная формула тонкой линзы
1/F = 1/d + 1/f
F — фокусное расстояние
d — расстояние от предмета до линзы
f — расстояние от линзы до изображения
Правила знаков для собирающей линзы:
- F всегда положительно
- d положительно, если предмет перед линзой (реальный предмет)
- f положительно, если изображение за линзой (действительное), отрицательно — если перед линзой (мнимое)
Для рассеивающей линзы:
- F отрицательно
- f обычно отрицательно (мнимое изображение)
Линейное увеличение
Г = h_image / h_object = f / d = F / (d - F)
Если Г > 0 — изображение прямое, Г < 0 — перевернутое.
|Г| > 1 — увеличенное, |Г| < 1 — уменьшенное.
Оптическая сила линзы
D = 1/F (в диоптриях, если F в метрах)
Собирающая линза: D > 0
Рассеивающая линза: D < 0
Построение изображений: алгоритм без ошибок
Собирающая линза:
- Луч, параллельный главной оптической оси, после преломления проходит через фокус
- Луч через оптический центр не преломляется
- Луч через фокус перед линзой идет параллельно оси после линзы
Точка пересечения любых двух из этих лучей — вершина изображения.
Рассеивающая линза:
- Луч, параллельный оси, после линзы как будто исходит из фокуса перед линзой
- Луч через оптический центр не преломляется
- Продолжения расходящихся лучей пересекаются в мнимом изображении
Занятия с опытными репетиторами по физике на удобной онлайн платформе Easyknow!
Типичные задачи ЕГЭ по геометрической оптике
Задача 1. Найти положение изображения.
Решение: подставляем в 1/F = 1/d + 1/f, решаем относительно f.
Задача 2. Линза дает увеличение Г при расстоянии до предмета d. Найти F.
Решение: из Г = f/d находим f = Гd, подставляем в формулу линзы.
Задача 3. Система из двух линз.
Решение: изображение от первой линзы становится предметом для второй. Расстояние между линзами учитываем в знаке: если изображение за второй линзой — d2 отрицательно.
Волновая оптика: интерференция и дифракция
Интерференция двух волн
Условие максимума: разность хода = m λ, где m = 0, 1, 2...
Условие минимума: разность хода = (m + 0.5) λ
Интерференция в тонкой пленке
Оптическая разность хода: 2 n d cos(r) + λ/2
λ/2 добавляется при отражении от оптически более плотной среды (полуволновая потеря).
Условие максимума отражения: 2 n d = (m + 0.5) λ
Условие минимума отражения (максимум прохождения): 2 n d = m λ
Дифракционная решетка
d sin(φ) = m λ
d — период решетки (расстояние между штрихами)
φ — угол дифракции
m — порядок спектра
Угловая дисперсия: разные λ дают разные φ при том же m.
Дифракция на щели
Условие минимума: a sin(φ) = m λ, где a — ширина щели
Условие максимума приближенно: a sin(φ) = (m + 0.5) λ
Ширина центрального максимума на экране: Δx = 2 λ L / a, где L — расстояние до экрана.
Поляризация света
Свет — поперечная волна. При отражении от диэлектрика под углом Брюстера отраженный луч полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.
Угол Брюстера: tg(α_B) = n2/n1
При этом отраженный и преломленный лучи перпендикулярны: α_B + β = 90°
Закон Малюса для прохождения через поляризатор:
I = I0 cos²(α)
где α — угол между плоскостью поляризации и осью поляризатора.
Формулы для быстрого копирования
Закон преломления: n1sin(a1) = n2sin(a2)
Формула линзы: 1/F = 1/d + 1/f
Увеличение: Г = f/d = F/(d-F)
Оптическая сила: D = 1/F
Интерференция (максимум): Δ = mλ
Интерференция (минимум): Δ = (m+0.5)λ
Дифракционная решетка: dsin(φ) = mλ
Дифракция на щели (минимум): asin(φ) = mλ
Угол Брюстера: tg(α_B) = n2/n1
Закон Малюса: I = I0cos²(α)
Частые ошибки и как их избежать
Ошибка 1: Путаешь знаки в формуле линзы.
Решение: запомни — для собирающей линзы F > 0, для рассеивающей F < 0. Действительное изображение — f > 0, мнимое — f < 0.
Ошибка 2: Забываешь про полуволновую потерю при интерференции в пленке.
Решение: отражение от более плотной среды дает потерю λ/2, от менее плотной — нет.
Ошибка 3: Смешиваешь углы с расстояниями на экране.
Решение: для малых углов sin(φ) ≈ tg(φ) ≈ φ (в радианах) = x/L.
Ошибка 4: Неправильно определяешь порядок спектра в решетке.
Решение: m = 0 — центральный максимум (все λ вместе), m = ±1, ±2... — боковые максимумы.
Подготовка к ЕГЭ: план действий
- База: выучить все формулы и условия их применения
- Практика: решить все демоверсии 2018-2026 годов
- Графика: научиться быстро строить ход лучей в линзах
- Единицы: всегда переводить в СИ (метры, секунды, ватты)
Оптика — раздел, где можно набрать максимум баллов при систематической подготовке. Задачи повторяются из года в год с небольшими вариациями. Главное — не паниковать при виду схемы, а методично применять известные алгоритмы.
Успехов на ЕГЭ от команды EasyKnow!
