Работа в группах, страница 108 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

Работа в группах

Составьте паспорт оптических приборов по следующему плану:

1) назначение;

2) принцип действия;

3) из истории;

4) применение.

Паспорт оптического прибора: Микроскоп

1) назначение;

Основное назначение микроскопа — получение сильно увеличенных изображений объектов или деталей их структуры, невидимых невооружённым глазом. Прибор позволяет изучать микромир, отсюда и его название, происходящее от древнегреческих слов μικρός («маленький») и σκοπέω («смотрю»).

2) принцип действия;

Принцип действия оптического микроскопа основан на законах геометрической оптики. В простейшем случае он состоит из двух собирающих линзовых систем: объектива и окуляра. Объектив имеет короткое фокусное расстояние ($F_{об}$). Исследуемый предмет помещается на небольшом расстоянии за передним фокусом объектива. Объектив создает действительное, перевернутое и увеличенное промежуточное изображение предмета. Это изображение, в свою очередь, рассматривается через окуляр, который работает как лупа. Промежуточное изображение находится в фокальной плоскости окуляра или на небольшом расстоянии от нее (внутри фокусного расстояния окуляра $F_{ок}$). Окуляр создает мнимое, прямое (относительно промежуточного изображения) и еще более увеличенное изображение. Таким образом, конечное изображение, которое видит наблюдатель, является мнимым, перевернутым (относительно исходного объекта) и значительно увеличенным. Общее угловое увеличение микроскопа ($G$) равно произведению линейного увеличения объектива ($\Gamma_{об}$) на угловое увеличение окуляра ($G_{ок}$): $G = \Gamma_{об} \cdot G_{ок}$.

3) из истории;

Считается, что первый составной микроскоп был изобретен в Нидерландах около 1590 года Захарием Янсеном и его отцом Хансом. В 1609 году Галилео Галилей представил свой вариант составного микроскопа. Значительный вклад в усовершенствование и применение микроскопа внесли английский ученый Роберт Гук, который в 1665 году опубликовал знаменитый труд «Микрография», и голландский натуралист Антони ван Левенгук, который с помощью своих более совершенных однолинзовых микроскопов впервые наблюдал и описал микроорганизмы.

4) применение.

Микроскопы широко применяются в различных областях науки и техники:

• Биология и медицина: для изучения клеток, тканей, микроорганизмов, в гистологии, цитологии, для диагностики заболеваний.
• Материаловедение: для анализа структуры металлов, сплавов, полимеров, керамики и других материалов.
• Криминалистика: для исследования улик, таких как волосы, волокна, следы пороха.
- Геология: для изучения минералов и горных пород (петрография).
• Электроника: для контроля качества и производства микросхем и других миниатюрных компонентов.

Ответ: Паспорт оптического прибора «Микроскоп» составлен в соответствии с предложенным планом.

Паспорт оптического прибора: Телескоп

1) назначение;

Основное назначение телескопа — наблюдение за удаленными объектами. В астрономии главной задачей телескопа является не столько увеличение, сколько собирание как можно большего количества света от небесных тел. Это позволяет видеть очень тусклые объекты и различать мелкие детали. Название прибора происходит от древнегреческих слов τῆλε («далеко») и σκοπέω («смотрю»).

2) принцип действия;

Существует два основных типа оптических телескопов: рефракторы и рефлекторы.
Телескоп-рефрактор (линзовый) использует в качестве объектива собирающую линзу или систему линз. Объектив собирает свет от далекого объекта и строит его действительное, перевернутое и уменьшенное изображение в своей фокальной плоскости. Это изображение затем рассматривается через окуляр, который, как и в микроскопе, работает в качестве лупы, создавая мнимое, увеличенное изображение для наблюдателя. Угловое увеличение телескопа-рефрактора определяется отношением фокусного расстояния объектива ($F_{об}$) к фокусному расстоянию окуляра ($F_{ок}$): $G = \frac{F_{об}}{F_{ок}}$.
Телескоп-рефлектор (зеркальный) использует в качестве объектива вогнутое зеркало. Свет, попадая в трубу, отражается от главного зеркала и собирается в фокусе. Вторичное (часто плоское) зеркало отклоняет пучок света в сторону, где располагается окуляр. Такая схема, предложенная Исааком Ньютоном, лишена хроматической аберрации (радужной каймы у изображений), свойственной простым линзовым телескопам.

3) из истории;

Первые зрительные трубы (телескопы-рефракторы) появились в Голландии в 1608 году, их изобретение приписывают Хансу Липперсгею. Узнав об этом изобретении, итальянский ученый Галилео Галилей в 1609 году самостоятельно построил свой телескоп и первым применил его для систематических астрономических наблюдений, сделав ряд великих открытий (горы на Луне, спутники Юпитера, фазы Венеры). Первый зеркальный телескоп (рефлектор) был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. В XX и XXI веках были созданы гигантские наземные и космические телескопы (например, «Хаббл», «Джеймс Уэбб»), которые произвели революцию в астрономии.

4) применение.

Телескопы имеют широкий спектр применений:

• Астрономия: основное применение для наблюдения за планетами, звездами, галактиками, туманностями и другими объектами Вселенной.
• Астрофотография: получение фотографий небесных объектов.
• Наземные наблюдения: в виде биноклей, подзорных труб для охоты, туризма, наблюдения за живой природой.
• Геодезия и навигация: как часть геодезических приборов (например, теодолитов).
• Военное дело: для разведки, наблюдения и в системах наведения.

Ответ: Паспорт оптического прибора «Телескоп» составлен в соответствии с предложенным планом.