Номер 28.53, страница 147 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 28. Линзы - номер 28.53, страница 147.

Условие.

28.53. Определите с помощью построения, где находится оптический центр тонкой линзы и ее фокусы, если $MN$ — главная оптическая ось линзы, $\text{A}$ — светящаяся точка, $A_1$ — ее изображение (рис. 175). Определите вид линзы (собирающая или рассеивающая) и тип изображения (прямое или перевернутое, увеличенное или уменьшенное, мнимое или действительное).

Рис. 175

Решение.

Определите с помощью построения, где находится оптический центр тонкой линзы и ее фокусы

1. Нахождение оптического центра O.
Луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется. Это означает, что светящаяся точка A, ее изображение A₁ и оптический центр линзы O лежат на одной прямой. Для нахождения оптического центра O проведем прямую через точки A и A₁. Точка пересечения этой прямой с главной оптической осью MN и будет являться оптическим центром линзы. Плоскость линзы перпендикулярна главной оптической оси и проходит через точку O.

2. Нахождение главного фокуса F.
Луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через ее главный фокус. Построим такой луч: из точки A проведем луч, параллельный оси MN, до пересечения с плоскостью линзы в точке B. Так как A₁ — это изображение точки A, то все лучи, вышедшие из A и прошедшие через линзу, должны собраться в точке A₁. Следовательно, преломленный луч пойдет по направлению BA₁. Точка, в которой этот преломленный луч пересечет главную оптическую ось MN, и будет главным фокусом линзы F. Второй (передний) фокус F' находится на главной оптической оси симметрично фокусу F относительно оптического центра O.

Ответ: Оптический центр линзы O находится в точке пересечения прямой AA₁ с главной оптической осью MN. Главный фокус F находится на пересечении с осью MN луча, который до линзы был параллелен оси MN, а после преломления прошел через изображение A₁.

Определите вид линзы (собирающая или рассеивающая)

Из построения видно, что лучи, вышедшие из точки A, после прохождения через линзу пересекаются, образуя действительное изображение. В частности, луч, параллельный главной оптической оси, после преломления отклоняется к оси. Такое преломление характерно для собирающих линз.

Ответ: Линза является собирающей.

Определите тип изображения (прямое или перевернутое, увеличенное или уменьшенное, мнимое или действительное)

1. Прямое или перевернутое: Точка-источник A находится над главной оптической осью, а ее изображение A₁ — под ней. Следовательно, изображение является перевернутым.

2. Увеличенное или уменьшенное: Расстояние от изображения A₁ до главной оптической оси (1 клетка) меньше, чем расстояние от источника A до оси (2 клетки). Следовательно, изображение является уменьшенным.

3. Мнимое или действительное: Изображение A₁ находится по другую сторону от линзы относительно источника A и образовано пересечением самих преломленных лучей, а не их продолжений. Следовательно, изображение является действительным.

Ответ: Изображение является перевернутым, уменьшенным, действительным.