Egy optikai gyűjtőlencse fókusztávolsága levegőben mérve \(12\ \mathrm{cm}\). Egy „retro színes üveghal” képét vetítjük vele egy ernyőre, a nagyítás 3-szoros. A kísérletet megismételjük a víz alatt, ahol ugyanennek a lencsének a fókusztávolsága \(44\ \mathrm{cm}\)-re növekszik. 
(Kép forrása: vatera.hu)
a) Milyen távol helyeztük el a halat a lencsétől, amikor a levegőben valósítjuk meg a kísérletet?
\(t=16\ \mathrm{cm}\)
Adatok:
\(f=12\ \mathrm{cm}\)
\(f'=44\ \mathrm{cm}\)
\(N=3\)
a) A leképezési törvény felírása:
1 pont
\[\frac{1}{k}+\frac{1}{t}=\frac{1}{f}\]
A nagyítás felírása:
1 pont
\[N=\frac{k}{t}=3\]
Behelyettesítés a leképezési törvénybe és a tárgytávolság meghatározása:
4 pont
(bontható)
\[\frac{1}{k}=\frac{1}{3t}\]
(1 pont)
azaz
\[\frac{4}{3\cdot t}=\frac{1}{f}\]
(2 pont)
amiből
\[t=16\ \mathrm{cm}\]
(1 pont)
b) A lencsétől milyen távol kell tenni az ernyőt az a) esetben?
\(k=48\ \mathrm{cm}\)
b) A képtávolság meghatározása:
2 pont
(bontható)
A leképezési törvény vagy a nagyítás alkalmazásával, pl.
\[N=\frac{k}{16\ \mathrm{cm}}=3\]
\[k=48\ \mathrm{cm}\]
(behelyettesítés + számítás, 1 + 1 pont)
c) Létrehozhatunk-e a halról víz alatt is valódi képet egy ernyőn ugyanezzel a lencsével, változatlan tárgytávolság mellett?
Gyűjtőlencsével valódi képet akkor hozhatunk létre, ha a tárgytávolság nagyobb, mint a fókusztávolság, ebben az esetben azonban a korábban meghatározott tárgytávolság kisebb, mint a víz alatti fókusztávolság, azaz valódi kép nem jöhet létre.
c) A víz alatti leképezés lehetőségének vizsgálata:
3 pont
(bontható)
Gyűjtőlencsével valódi képet akkor hozhatunk létre, ha a tárgytávolság nagyobb, mint a fókusztávolság (1 pont), ebben az esetben azonban a korábban meghatározott tárgytávolság kisebb (1 pont), mint a víz alatti fókusztávolság, azaz valódi kép nem jöhet létre (1 pont).
Összesen: 11 pont