Номер 2, страница 186, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Исследуйте принцип действия астрономической зрительной трубы Кеплера и зрительной трубы Галилея.

2. Исследуйте принцип действия астрономической зрительной трубы Кеплера и зрительной трубы Галилея.

Зрительная труба (телескоп-рефрактор) — это оптический прибор, предназначенный для наблюдения удалённых объектов. Основными её частями являются объектив и окуляр. Существуют две классические схемы построения зрительных труб: система Кеплера и система Галилея.

Зрительная труба Кеплера (астрономическая)

Труба Кеплера состоит из двух собирающих линз:

1. Объектив: длиннофокусная собирающая линза ($F_{об}$), обращённая к наблюдаемому объекту.

2. Окуляр: короткофокусная собирающая линза ($F_{ок}$), в которую смотрит наблюдатель.

Принцип действия: Лучи от удалённого объекта, идущие параллельным пучком, проходят через объектив и собираются в его задней фокальной плоскости. Здесь формируется действительное, уменьшенное и перевёрнутое промежуточное изображение объекта. Окуляр располагается так, чтобы это промежуточное изображение находилось в его передней фокальной плоскости. Таким образом, окуляр работает как лупа: лучи от промежуточного изображения, пройдя через окуляр, выходят из него снова параллельным пучком. Наблюдатель, глядя в окуляр, видит мнимое, увеличенное и перевёрнутое изображение объекта, находящееся как бы на бесконечности.

Перевёрнутое изображение не является недостатком для астрономических наблюдений, поэтому такая труба называется астрономической.

Характеристики:

• Расстояние между объективом и окуляром: $L = F_{об} + F_{ок}$.
• Угловое увеличение: $\Gamma = \frac{F_{об}}{F_{ок}}$.
• Изображение: перевёрнутое.

Зрительная труба Галилея

Труба Галилея состоит из собирающей линзы в качестве объектива и рассеивающей линзы в качестве окуляра:

1. Объектив: длиннофокусная собирающая линза ($F_{об}$), обращённая к объекту.

2. Окуляр: короткофокусная рассеивающая линза ($F_{ок} < 0$), в которую смотрит наблюдатель.

Принцип действия: Лучи от удалённого объекта, пройдя через собирающий объектив, направляются к его фокальной плоскости, чтобы сформировать действительное перевёрнутое изображение. Однако на их пути, до фокуса объектива, ставится рассеивающий окуляр. Окуляр располагают так, чтобы его мнимый (задний) фокус совпадал с фокусом объектива. В результате сходящийся пучок лучей от объектива, попадая на рассеивающий окуляр, выходит из него параллельным пучком. Наблюдатель видит мнимое, увеличенное и прямое изображение объекта.

Прямое изображение делает эту систему удобной для земных наблюдений (например, в биноклях). Однако поле зрения у трубы Галилея значительно меньше, чем у трубы Кеплера.

Характеристики:

• Расстояние между объективом и окуляром: $L = F_{об} - |F_{ок}|$. Такая труба компактнее трубы Кеплера.
• Угловое увеличение: $\Gamma = \frac{F_{об}}{|F_{ок}|}$.
• Изображение: прямое.

Ответ: Принцип действия трубы Кеплера основан на использовании двух собирающих линз (объектива и окуляра); объектив создает действительное перевёрнутое промежуточное изображение, которое затем рассматривается через окуляр как через лупу, в результате чего конечное изображение получается перевёрнутым. Принцип действия трубы Галилея основан на использовании собирающего объектива и рассеивающего окуляра; окуляр устанавливается перед фокусом объектива и преобразует сходящийся пучок лучей в параллельный, создавая прямое конечное изображение.