Номер 2, страница 175 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

13.9. Оптическая сила линзы. 13. Оптика - номер 2, страница 175.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Оптическая сила первой линзы $D_1 = 3$ дптр.

Оптическая сила второй линзы $D_2 = -3$ дптр.

Найти:

Что общего у линз и чем они отличаются.

Решение:

Оптическая сила линзы $D$ и её фокусное расстояние $F$ связаны соотношением $D = 1/F$. Знак оптической силы определяет тип линзы: положительный знак соответствует собирающей линзе, а отрицательный — рассеивающей.

Что общего у этих линз?

Общим для этих линз является абсолютное значение, или модуль, их оптической силы. $|D_1| = |3 \text{ дптр}| = 3$ дптр. $|D_2| = |-3 \text{ дптр}| = 3$ дптр. Поскольку фокусное расстояние обратно пропорционально оптической силе, то у этих линз также будет одинаковое по модулю фокусное расстояние: $|F| = 1 / |D| = 1/3$ м $ \approx 0,33$ м или 33 см. Это означает, что обе линзы преломляют свет с одинаковой "силой", но в противоположных направлениях.

Ответ: Общим у линз является одинаковый по модулю показатель оптической силы (3 дптр) и, как следствие, одинаковое по модулю фокусное расстояние (1/3 м).

Чем отличаются эти линзы?

Линзы отличаются знаком их оптической силы, что определяет их фундаментальные свойства и взаимодействие со светом. Во-первых, они отличаются по типу: линза с $D_1 = 3$ дптр является собирающей (обычно выпуклой), а линза с $D_2 = -3$ дптр — рассеивающей (обычно вогнутой). Во-вторых, они по-разному действуют на свет: собирающая линза заставляет параллельные лучи сходиться в одной точке (фокусе), а рассеивающая — расходиться так, будто они исходят из одной точки. В-третьих, у них разный тип фокуса и знак фокусного расстояния: у собирающей линзы фокус действительный и фокусное расстояние положительно ($F_1 = 1/3$ м), а у рассеивающей — мнимый и фокусное расстояние отрицательно ($F_2 = -1/3$ м).

Ответ: Линзы отличаются типом: первая линза (с положительной оптической силой) — собирающая, а вторая (с отрицательной) — рассеивающая. Вследствие этого они по-разному действуют на свет: первая собирает лучи, а вторая их рассеивает. У них разные типы фокусов: у первой — действительный, у второй — мнимый.