Номер 69.19, страница 237 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 69. Линзы. Глава 9. Оптические явления - номер 69.19, страница 237.

69.19* [1601*] На рисунке IX-60 показано положение лампы относительно рассеивающей линзы L и экрана Э (листа белой бумаги). а) Что мы увидим на экране? б) Как изменится видимое ранее на экране, если линзу приподнять (сместить к лампе)?

Рис. IX-60

а) На экране мы увидим тёмное пятно на фоне остальной, более ярко освещённой поверхности. Лампа является источником света, который освещает экран. Рассеивающая линза L и её оправа, находящиеся на пути лучей от лампы к экрану, будут отбрасывать тень. Таким образом, на экране образуется тёмная область, по форме и размеру примерно соответствующая линзе.

Лучи света от лампы, которые проходят через саму линзу, преломляются и расходятся (рассеиваются). Из-за этого рассеяния плотность светового потока за линзой уменьшается. В результате область экрана прямо за линзой будет освещена значительно слабее, чем окружающие участки, на которые свет от лампы падает беспрепятственно. Стоит отметить, что рассеивающая линза не может сфокусировать лучи и создать действительное изображение источника света на экране; она формирует только мнимое изображение, которое нельзя увидеть на экране.

Ответ: На экране будет видно тёмное пятно (тень от линзы) на общем светлом фоне.

б) Если линзу приподнять, то есть сместить ближе к лампе, то изменится геометрия распространения света и, как следствие, вид на экране.

Во-первых, согласно принципам образования тени, при приближении препятствия (в данном случае, линзы) к источнику света, размер тени, отбрасываемой на экран, увеличивается. Это происходит потому, что лучи от источника, огибающие края препятствия, будут расходиться под большим углом и пересекут плоскость экрана на большем расстоянии друг от друга.

Во-вторых, изменится освещённость внутри самой тени. Когда линза смещается к лампе, расстояние от линзы до экрана увеличивается. Свет, прошедший через линзу, будет рассеиваться на большем расстоянии, прежде чем достигнет экрана. Это означает, что тот же самый световой поток будет распределён по большей площади, что приведёт к уменьшению его интенсивности.

Таким образом, при смещении линзы к лампе тёмное пятно на экране станет больше по размеру и ещё менее освещённым (более тёмным).

Ответ: Тёмное пятно на экране увеличится в размерах и станет ещё темнее.