Номер 1359, страница 149 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Световые явления. 50. Линзы. Оптическая сила линзы. Изображения, даваемые линзой. Глаз и зрение. Близорукость и дальнозоркость - номер 1359, страница 149.

Решение.

Решение

Собирающая линза, как правило, собирает параллельные лучи в фокусе или строит действительные изображения, сводя лучи в одну точку. Однако существует условие, при котором собирающая линза будет рассеивать лучи, то есть делать пучок лучей после прохождения через неё более расходящимся. Это происходит, когда точечный источник света расположен между линзой и её передним фокусом.

Это можно объяснить с помощью формулы тонкой линзы:

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

где $\text{d}$ — расстояние от источника света (предмета) до линзы, $f'$ — расстояние от линзы до изображения, а $\text{F}$ — фокусное расстояние линзы. Для собирающей линзы фокусное расстояние $\text{F}$ является положительной величиной ($F > 0$).

Если источник света находится между фокусом и линзой, это означает, что $0 < d < F$.

Из этого неравенства следует, что $ \frac{1}{d} > \frac{1}{F} $.

Выразим из формулы линзы величину, обратную расстоянию до изображения:

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

Поскольку $ \frac{1}{d} > \frac{1}{F} $, разность $ \frac{1}{F} - \frac{1}{d} $ будет отрицательной. Это значит, что $f' < 0$.

Отрицательное значение $f'$ указывает на то, что изображение является мнимым и расположено с той же стороны от линзы, что и сам источник. Лучи, пройдя через линзу, расходятся так, как будто они исходят из этого мнимого изображения. Таким образом, линза рассеивает лучи.

Для построения рисунка необходимо:

1. Начертить главную оптическую ось.

2. Перпендикулярно оси построить собирающую линзу и отметить её оптический центр O.

3. Отметить на оси по обе стороны от линзы главные фокусы F.

4. Поместить точечный источник света S на главной оптической оси на расстоянии $\text{d}$ от линзы, так чтобы $d < F$ (т.е. между точками °и F).

5. Показать ход лучей: лучи, выходящие из источника S, после прохождения через линзу преломляются и идут расходящимся пучком. Если продолжить эти расходящиеся лучи в обратном направлении (за линзу, в сторону источника), они сойдутся в одной точке S' — мнимом изображении источника.

Ответ: Точечный источник света находится между линзой и её главным фокусом.