Оптика в ЕГЭ по физике 2026: полный гид от EasyKnow
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
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!
Эта статья — лишь фрагмент знаний. На платформе Easyknow вся подготовка становится системой: от большой коллекции материалов по разным предметам до домашних заданий с проверкой. Всё в одном месте, по вашему личному плану.