Номер 2, страница 214 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

2. Оптика на службе человеку.

Оптика — раздел физики, изучающий свет, его свойства и взаимодействия с веществом. Знания в этой области нашли широчайшее применение в жизни человека, коренным образом изменив науку, медицину, технологии и быт.

Коррекция зрения

Самое известное применение оптики — это улучшение человеческого зрения. Очки и контактные линзы помогают людям с такими дефектами зрения, как близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия). Для коррекции близорукости используют рассеивающие (вогнутые) линзы, а для дальнозоркости — собирающие (выпуклые). Оптическая сила линзы $D$, измеряемая в диоптриях (дптр), обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию $F$: $D = \frac{1}{F}$. Кроме того, существуют сложные оптические системы для диагностики заболеваний глаз (офтальмоскопы) и методы лазерной коррекции зрения (например, LASIK), где с помощью лазера изменяется форма роговицы.

Оптические приборы

Оптические приборы расширяют возможности нашего зрения, позволяя видеть то, что недоступно невооруженному глазу.

• Микроскопы: позволяют наблюдать увеличенные изображения мельчайших объектов (клеток, бактерий, кристаллов), что является основой для биологии, медицины и материаловедения.
• Телескопы: предназначены для наблюдения за очень удаленными объектами, в первую очередь небесными телами (планетами, звездами, галактиками).
• Бинокли, подзорные трубы, перископы: используются для наблюдения за удаленными объектами на Земле в различных сферах, от туризма до военных задач.
• Фотоаппараты и видеокамеры: фиксируют изображения окружающего мира с помощью объектива — сложной системы линз, которая строит изображение на светочувствительной матрице или пленке.

Связь и хранение информации

Современный мир немыслим без быстрых каналов связи. Основу высокоскоростного интернета составляет оптоволоконная связь. Информация передается в виде световых импульсов по тончайшим стеклянным или пластиковым волокнам на огромные расстояния с минимальными потерями. В основе этого явления лежит полное внутреннее отражение света. Лазеры используются для считывания информации с оптических дисков (CD, DVD, Blu-ray), а также в сканерах штрих-кодов в магазинах.

Медицина

Помимо офтальмологии, оптика играет ключевую роль и в других областях медицины. Эндоскопия позволяет врачам осматривать внутренние органы (желудок, суставы, бронхи) без больших хирургических разрезов, используя гибкий зонд с оптоволокном и миниатюрной камерой. Мощные лазеры применяются в хирургии в качестве "светового скальпеля" для точных и малокровных разрезов, а также для удаления новообразований.

Наука и промышленность

В науке оптические методы являются мощным инструментом исследования. Спектральный анализ позволяет определять химический состав вещества (в том числе далеких звезд) по свету, который оно излучает или поглощает. Интерферометры используются для сверхточных измерений расстояний, вплоть до долей длины световой волны. В промышленности лазеры применяются для высокоточной резки, сварки, гравировки материалов и в системах навигации (например, лидары в беспилотных автомобилях).

Освещение и энергетика

Развитие оптики способствовало созданию эффективных и экономичных источников света, таких как светодиоды (LED). Оптические элементы (линзы, отражатели) используются в фарах автомобилей, прожекторах и уличных фонарях для формирования нужного светового потока. Солнечные батареи, хотя и относятся к фотоэлектрике, также работают благодаря взаимодействию света с веществом, преобразуя энергию света в электричество.

Ответ: Оптика служит человеку, предоставляя инструменты для коррекции зрения (очки, линзы), наблюдения за микро- и макромиром (микроскопы, телескопы), быстрой передачи информации (оптоволокно), точной диагностики и лечения в медицине (эндоскопы, лазерная хирургия), а также являясь основой для множества научных методов и промышленных технологий (спектроскопия, лазерная резка, фото- и видеотехника).