Номер 28.40, страница 146 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 28. Линзы - номер 28.40, страница 146.

Условие.

28.40. Предложите простой способ измерения оптической силы собирающей линзы.

Решение.

Решение

Оптическая сила линзы ($\text{D}$) является величиной, обратной её фокусному расстоянию ($\text{F}$), и измеряется в диоптриях (дптр). Связь между этими величинами описывается формулой:

$D = \frac{1}{F}$

где фокусное расстояние $\text{F}$ должно быть выражено в метрах.

Следовательно, для того чтобы измерить оптическую силу собирающей линзы, достаточно экспериментально определить её фокусное расстояние. Простой способ сделать это основан на свойстве собирающей линзы собирать параллельные лучи в одной точке — фокусе.

Необходимое оборудование: исследуемая собирающая линза, экран (например, лист белой бумаги или стена) и измерительный инструмент (линейка или рулетка).

Порядок проведения эксперимента:

1. В качестве источника параллельных лучей света следует использовать очень удалённый объект. Идеальным источником является Солнце. Также подойдёт удалённое здание, дерево и т.д. Лучи света, приходящие от таких объектов, можно считать практически параллельными.

2. Расположите линзу на пути лучей от выбранного удалённого объекта.

3. За линзой разместите экран перпендикулярно направлению распространения лучей.

4. Перемещайте экран вдоль главной оптической оси (то есть, приближайте его к линзе или удаляйте от неё) до тех пор, пока на нём не появится наиболее чёткое и маленькое изображение удалённого объекта. В случае с Солнцем это будет очень яркая и маленькая точка. Эта точка и есть главный фокус линзы.

5. Когда будет получено самое резкое изображение, измерьте с помощью линейки расстояние от оптического центра линзы до экрана. Это расстояние и будет фокусным расстоянием линзы $\text{F}$.

6. После измерения фокусного расстояния $\text{F}$, переведите его значение в метры (если оно было измерено в сантиметрах или миллиметрах) и вычислите оптическую силу по формуле $D = \frac{1}{F}$.

Например, если измеренное расстояние от линзы до экрана составило 40 см, то фокусное расстояние в метрах $F = 0.4$ м. Тогда оптическая сила линзы будет равна $D = \frac{1}{0.4} = 2.5$ дптр.

Ответ: Простейший способ измерения оптической силы собирающей линзы состоит в определении её фокусного расстояния. Для этого нужно получить с помощью линзы на экране чёткое изображение очень удалённого объекта (например, Солнца). Расстояние от центра линзы до экрана будет равно фокусному расстоянию $\text{F}$. Оптическая сила линзы $\text{D}$ вычисляется по формуле $D = \frac{1}{F}$, где $\text{F}$ выражено в метрах.