Номер 28.45, страница 146 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 28. Линзы - номер 28.45, страница 146.

Условие.

28.45. При каком условии изображение предмета в собирающей линзе получается мнимым? Можно ли видеть это изображение? сфотографировать? получить на экране?

Решение.

При каком условии изображение предмета в собирающей линзе получается мнимым?

Изображение предмета в собирающей линзе получается мнимым, если предмет находится между оптическим центром линзы и ее главным фокусом. Математически это условие выводится из формулы тонкой линзы: $ \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F} $, где $\text{d}$ — расстояние от предмета до линзы, $\text{f}$ — расстояние от линзы до изображения, а $\text{F}$ — фокусное расстояние линзы. Для собирающей линзы $F > 0$. Изображение является мнимым, если расстояние до него $\text{f}$ отрицательно ($f < 0$).
Из формулы следует, что $ \frac{1}{f} = \frac{1}{F} - \frac{1}{d} = \frac{d-F}{dF} $.
Так как $d > 0$ и $F > 0$, знаменатель $\text{dF}$ всегда положителен. Следовательно, чтобы дробь была отрицательной (и, соответственно, $\text{f}$ было отрицательным), необходимо, чтобы числитель был отрицательным: $d-F < 0$, что означает $d < F$.
Ответ: Изображение предмета в собирающей линзе получается мнимым, если предмет расположен на расстоянии от линзы, меньшем ее фокусного расстояния ($d < F$).

Можно ли видеть это изображение?

Да, мнимое изображение можно видеть. Когда наблюдатель смотрит на предмет через линзу (как, например, через лупу), лучи света от предмета, пройдя через линзу, распространяются расходящимся пучком. Глаз человека воспринимает эти расходящиеся лучи так, как будто они исходят из одной точки — точки, где находится мнимое изображение. Оптическая система глаза (хрусталик) фокусирует эти лучи на сетчатке, создавая на ней действительное изображение, которое мозг и интерпретирует как видимое.
Ответ: Да, можно.

сфотографировать?

Да, мнимое изображение можно сфотографировать. Объектив фотоаппарата, подобно хрусталику глаза, представляет собой собирающую оптическую систему. Он может собрать расходящиеся лучи, формирующие мнимое изображение, и сфокусировать их на светочувствительной матрице или фотопленке. В этом случае мнимое изображение, созданное первой линзой, выступает в роли объекта для объектива фотоаппарата, который, в свою очередь, строит на матрице уже действительное изображение.
Ответ: Да, можно.

получить на экране?

Нет, мнимое изображение нельзя получить (спроецировать) на экране. Для получения изображения на экране необходимо, чтобы в каждой его точке сходились реальные световые лучи. Мнимое изображение формируется в точке пересечения не самих лучей, а их воображаемых продолжений в обратную сторону. В месте расположения мнимого изображения реального схождения света нет, лучи там расходятся, поэтому экран, помещенный в эту точку, не будет освещен сформированным изображением.
Ответ: Нет, нельзя.