Номер 7.233, страница 177 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 7. Геометрическая оптика. Системы линз. Оптические приборы - номер 7.233, страница 177.

Условие.

7.233*. а) Как надо изменить расстояние от объектива фотоаппарата до фотоплёнки при уменьшении расстояния от объекта до объектива?

б) Как надо изменить отверстие диафрагмы, чтобы одновременно с изображением снимаемого человека отчётливо вышли изображения далёких деревьев?

Решение.

а)

Решение

Связь между расстоянием от объекта до собирающей линзы (объектива) $\text{d}$, расстоянием от линзы до изображения (фотоплёнки) $\text{f}$ и фокусным расстоянием линзы $\text{F}$ описывается формулой тонкой линзы:

$ \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F} $

В этой формуле фокусное расстояние объектива $\text{F}$ является постоянной величиной для данного объектива. Следовательно, вся правая часть уравнения $ \frac{1}{F} $ — константа.

Выразим из формулы величину, обратную расстоянию до изображения:

$ \frac{1}{f} = \frac{1}{F} - \frac{1}{d} $

По условию задачи, расстояние от объекта до объектива $\text{d}$ уменьшается. Когда знаменатель дроби $\text{d}$ уменьшается, сама дробь $ \frac{1}{d} $ увеличивается. Чтобы равенство сохранялось при постоянной величине $ \frac{1}{F} $, величина $ \frac{1}{f} $ должна уменьшиться (поскольку мы вычитаем большее число). Если величина $ \frac{1}{f} $ уменьшается, то её знаменатель $\text{f}$ (расстояние от объектива до фотоплёнки) должен увеличиться.

Таким образом, чтобы изображение оставалось резким при приближении объекта съёмки, необходимо увеличивать расстояние между объективом и фотоплёнкой.

Ответ: При уменьшении расстояния от объекта до объектива необходимо увеличить расстояние от объектива фотоаппарата до фотоплёнки.

б)

Решение

Чтобы на фотографии одновременно получились отчётливыми (резкими) объекты, находящиеся на разном расстоянии от фотоаппарата (в данном случае близко расположенный человек и далёкие деревья), необходимо увеличить так называемую глубину резко изображаемого пространства (ГРИП).

Глубина резкости — это диапазон расстояний, в пределах которого объекты на фотографии выглядят резкими. Одним из основных способов управления глубиной резкости является изменение относительного отверстия объектива, которое регулируется с помощью диафрагмы.

Зависимость следующая: чем меньше отверстие диафрагмы, тем больше глубина резкости. Уменьшая отверстие, мы заставляем лучи света от разных объектов проходить через более узкий канал, что уменьшает кружки нерезкости на фотоплёнке для объектов, находящихся не в фокусе. В результате и передний план (человек), и задний план (деревья) выглядят достаточно резкими.

Ответ: Чтобы одновременно с изображением снимаемого человека отчётливо вышли изображения далёких деревьев, необходимо уменьшить отверстие диафрагмы.