Номер 1, страница 201 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Задачи для самостоятельного решения

1. С помощью линзы на вертикальном экране получено действительное изображение электрической лампочки. Как изменится изображение, если закрыть верхнюю половину линзы?

1. Решение

Действительное изображение предмета (электрической лампочки) формируется собирающей линзой, когда лучи света, исходящие от каждой точки предмета, проходят через линзу и собираются (фокусируются) в соответствующих точках на экране. Важно понимать, что в формировании каждой точки изображения участвуют лучи, проходящие через всю поверхность линзы.

Когда мы закрываем верхнюю половину линзы, мы блокируем часть лучей, которые могли бы пройти через нее. Однако лучи от каждой точки лампочки по-прежнему будут проходить через оставшуюся (нижнюю) половину линзы.

Согласно законам геометрической оптики, нижняя половина линзы является частью той же самой линзы с тем же фокусным расстоянием. Лучи, прошедшие через нее, будут преломляться и сходиться в тех же точках, что и раньше, формируя изображение. Положение и размер изображения определяются фокусным расстоянием линзы $F$, расстоянием от предмета до линзы $d$ и расстоянием от линзы до изображения $f$ по формуле тонкой линзы: $ \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} $

Поскольку эти параметры не изменяются, изображение останется на том же месте, не изменит своего размера и будет полным (т.е. мы по-прежнему будем видеть всю лампочку, а не ее половину).

Единственное, что изменится — это яркость изображения. Так как площадь линзы, через которую проходит свет, уменьшилась вдвое, то и количество света, попадающего на экран, также уменьшится. В результате изображение станет более тусклым (менее ярким).

Ответ: Изображение лампочки не изменит своего положения и размера, оно останется целым, но его яркость уменьшится.