Номер 28.3, страница 142 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 28. Линзы - номер 28.3, страница 142.

Условие.

28.3. Капля воды на столе действует как линза. Собирающая это линза или рассеивающая?

Решение.

Решение

Капля воды на столе из-за сил поверхностного натяжения принимает форму, близкую к сегменту сферы. Её верхняя поверхность выпуклая, а нижняя, соприкасающаяся со столом, — плоская. Такая форма представляет собой плоско-выпуклую линзу.

Чтобы определить, является ли линза собирающей или рассеивающей, нужно определить знак её оптической силы $\text{D}$. Для линзы, находящейся в воздухе, оптическая сила определяется по формуле создателя линз:

$D = (n - 1) \cdot (\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2})$

где $\text{n}$ — показатель преломления материала линзы (в данном случае воды), а $R_1$ и $R_2$ — радиусы кривизны её передней и задней поверхностей.

Рассмотрим каждый множитель в формуле:

1. Показатель преломления воды ($n_{воды} \approx 1.33$) больше показателя преломления воздуха ($n_{воздуха} \approx 1$). Следовательно, первый множитель $(n - 1)$ будет положительным: $1.33 - 1 > 0$.

2. У капли воды верхняя поверхность выпуклая, поэтому её радиус кривизны $R_1$ считается положительным ($R_1 > 0$). Нижняя поверхность плоская, её радиус кривизны $R_2$ принимается равным бесконечности ($R_2 = \infty$). Следовательно, $\frac{1}{R_2} = 0$. Тогда второй множитель $(\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}) = \frac{1}{R_1}$ также будет положительным.

Поскольку оба множителя в формуле положительны, их произведение — оптическая сила $\text{D}$ — также будет положительным ($D > 0$). Линзы с положительной оптической силой являются собирающими.

Ответ: Собирающая.