Тонкую собирающую линзу из стекла (показатель преломления 1,5) опускают по очереди в три среды: воду (показатель преломления 4/3), глицерин (показатель преломления 1,47) и в неизвестную синтетическую жидкость (показатель преломления 1,77). Выберите два верных утверждения, соответствующих эксперименту:

1.Фокусное расстояние линзы в воде меньше, чем в воздухе.
2.Только в одном случае линза дает действительное изображение предмета.
3.Опущенная в глицерин линза имеет наименьшую по модулю оптическую силу.
4.В синтетической жидкости линза начинает вести себя как рассеивающая.
5.Во всех трех жидкостях фокусное расстояние линзы положительно.

Для решения данной задачи нам необходимо учесть, что фокусное расстояние линзы зависит от показателя преломления среды, в которую она опускается.

1. Фокусное расстояние линзы в воде меньше, чем в воздухе.
Для определения, будет ли фокусное расстояние в воде меньше, чем в воздухе, нужно сравнить показатели преломления стекла и воды. Показатель преломления стекла равен 1,5, а показатель преломления воды равен 4/3. Так как показатель преломления воды больше, чем показатель преломления стекла, то фокусное расстояние линзы в воде будет больше, чем в воздухе. Это означает, что утверждение 1 неверно.

2. Только в одном случае линза дает действительное изображение предмета.
Для определения, в каком случае линза дает действительное изображение, нужно учесть, что приближение линзы к предмету создает изображение на противоположной стороне линзы. Если показатель преломления среды больше показателя преломления стекла, то линза будет работать как собирающая, а если меньше, то как рассеивающая.
В данном случае, показатель преломления глицерина равен 1,47, что меньше показателя преломления стекла (1,5), поэтому линза будет действовать как рассеивающая. Таким образом, в данном эксперименте линза не будет давать действительное изображение. Утверждение 2 верно.

3. Опущенная в глицерин линза имеет наименьшую по модулю оптическую силу.
Оптическая сила линзы зависит от ее фокусного расстояния и может быть определена как обратная величина фокусного расстояния. Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем больше ее оптическая сила.
Мы уже определили, что при опускании линзы в глицерин ее фокусное расстояние станет больше, чем в воздухе. Следовательно, оптическая сила линзы в глицерине будет меньше, чем в воздухе. Про глицерин ничего не сказано, но для определенности такое утверждение о нем неверно, оптическая сила линзы в глицерине не обязательно будет наименьшей. Утверждение 3 неверно.

4. В синтетической жидкости линза начинает вести себя как рассеивающая.
Если показатель преломления среды больше показателя преломления стекла, то линза будет работать как собирающая, а если меньше, то как рассеивающая. Так как показатель преломления синтетической жидкости больше показателя преломления стекла, то линза будет вести себя как собирающая в синтетической жидкости. Утверждение 4 неверно.

5. Во всех трех жидкостях фокусное расстояние линзы положительно.
Для определения знака фокусного расстояния линзы нужно учесть, что для собирающей линзы фокусное расстояние положительно, а для рассеивающей - отрицательно.
Мы уже определили, что линза будет собирающей в синтетической жидкости, рассеивающей в глицерине и воде. Отсюда следует, что фокусное расстояние линзы положительно в глицерине, воде и синтетической жидкости. Утверждение 5 верно.

Таким образом, из данного эксперимента верными являются утверждения: 2 и 5.