Номер 69.55, страница 242 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 9. Оптические явления. Параграф 69. Линзы - номер 69.55, страница 242.

Условие.

69.55 [1637] В чём состоит сходство глаза с фотоаппаратом?

В чём различия между ними?

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 6.

Решение 7.

В чём состоит сходство глаза с фотоаппаратом?

Глаз и фотоаппарат — это оптические системы, которые по своему принципу действия имеют много общего. Их сходство заключается в наличии функционально аналогичных частей:

• Линза (объектив и хрусталик). В фотоаппарате установлена система линз, называемая объективом, которая собирает и фокусирует свет. В глазу эту роль выполняет хрусталик — биологическая двояковыпуклая линза.
• Диафрагма (радужная оболочка и зрачок). В фотоаппарате есть диафрагма, изменяющая размер своего отверстия для регулировки количества попадающего на сенсор света. В глазу аналогичную функцию выполняет радужная оболочка, которая, сокращаясь или расширяясь, изменяет диаметр зрачка.
• Светочувствительная поверхность (матрица/плёнка и сетчатка). В цифровом фотоаппарате изображение проецируется на светочувствительную матрицу, а в плёночном — на фотоплёнку. В глазу изображение формируется на сетчатке, которая состоит из миллионов светочувствительных клеток — палочек и колбочек.
• Камера-обскура (корпус и глазное яблоко). Внутренняя часть корпуса фотоаппарата имеет чёрное покрытие для поглощения рассеянного света. В глазу эту функцию выполняет сосудистая оболочка, выстилающая глазное яблоко изнутри и поглощающая излишки света.
• Тип изображения. И глаз, и фотоаппарат формируют на своей светочувствительной поверхности действительное, уменьшенное и перевёрнутое изображение наблюдаемого объекта.

Ответ: Сходство глаза и фотоаппарата состоит в том, что оба являются оптическими системами, имеющими аналогичные по функции компоненты: собирающую линзу (хрусталик/объектив), диафрагму для регуляции светового потока (радужная оболочка/диафрагма) и светочувствительную поверхность для регистрации изображения (сетчатка/матрица). Оба формируют действительное, перевёрнутое и уменьшенное изображение.

В чём различия между ними?

Несмотря на структурное сходство, между глазом и фотоаппаратом существуют фундаментальные различия:

• Способ фокусировки (аккомодация). Глаз настраивается на резкость путём изменения кривизны хрусталика с помощью специальных мышц, что меняет его фокусное расстояние. Фотоаппарат же фокусируется путём механического перемещения объектива (или его части) относительно светочувствительной поверхности, изменяя расстояние до неё.
• Светочувствительный элемент. Сетчатка глаза — это живая, сложная нейронная ткань, обладающая колоссальным динамическим диапазоном, способностью к адаптации и постоянному "обновлению". Матрица фотоаппарата — это электронное устройство с фиксированной чувствительностью (ISO) и разрешением.
• Обработка информации. Глаз передает электрические сигналы в мозг, который осуществляет сложнейшую обработку в реальном времени: переворачивает изображение, объединяет сигналы от двух глаз для стереоскопического эффекта, распознаёт образы, компенсирует движение и т.д. Фотоаппарат лишь записывает данные об изображении в файл, который затем может быть обработан отдельно.
• Природа устройства. Глаз — это биологический орган, продукт эволюции, состоящий из живых клеток и интегрированный в организм. Фотоаппарат — это искусственно созданное человеком механико-электронное устройство.
• Динамика и восприятие. Зрение — это непрерывный процесс, обеспечивающий широкое поле обзора, включая периферическое зрение. Фотоаппарат делает дискретные снимки (кадры) с чётко ограниченным полем зрения.

Ответ: Основные различия заключаются в способе фокусировки (изменение кривизны линзы у глаза против изменения расстояния до сенсора у фотоаппарата), природе светочувствительного элемента (живая адаптивная сетчатка против искусственной матрицы), а также в процессе обработки изображения (мгновенная комплексная обработка мозгом против записи данных в файл у фотоаппарата).