Номер 69.46, страница 241 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 69. Линзы. Глава 9. Оптические явления - номер 69.46, страница 241.

69.46* [1628*] С помощью линзы на экране получено перевернутое изображение пламени свечи. Изменится ли протяжённость этого изображения, если часть линзы заслонить листом картона?

69.46* [1628]

Решение

Изображение предмета, в данном случае пламени свечи, формируется линзой путем преломления световых лучей, исходящих от каждой точки предмета. В случае собирающей линзы, которая дает действительное перевёрнутое изображение на экране, лучи от одной точки предмета, пройдя через разные части линзы, собираются в одной точке изображения.

Каждая точка на поверхности линзы вносит свой вклад в формирование изображения каждой точки объекта. Это означает, что даже через небольшой участок линзы проходят лучи от всего пламени свечи, и этот участок формирует полное, хотя и очень тусклое, изображение.

Положение и размер изображения определяются фокусным расстоянием линзы $F$, расстоянием от предмета до линзы $d$ и расстоянием от линзы до изображения $f$. Эти величины связаны формулой тонкой линзы: $$ \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F} $$ Протяжённость (линейный размер) изображения $H$ зависит от размера предмета $h$ и линейного увеличения $\Gamma$: $$ \Gamma = \frac{H}{h} = \frac{f}{d} $$

Когда часть линзы заслоняется картоном, ни фокусное расстояние линзы $F$, ни расстояние до предмета $d$ не изменяются. Следовательно, из формулы линзы следует, что расстояние до изображения $f$ также останется неизменным. Поскольку $f$ и $d$ не меняются, то и увеличение $\Gamma$, а значит и протяжённость изображения $H$, останутся прежними.

Изменится только количество света, которое формирует изображение. Поскольку картон блокирует часть лучей, через линзу пройдет меньший световой поток. В результате изображение на экране станет менее ярким (более тусклым), но его размер и положение не изменятся.

Ответ: Протяжённость изображения не изменится. Изображение станет только менее ярким.