Номер 29.13, страница 150 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 29. Глаз. Оптические приборы - номер 29.13, страница 150.

Условие.

29.13. В каком случае фокусное расстояние хрусталика больше: когда вы читаете книгу или когда смотрите телевизор?

Решение.

Решение

Хрусталик глаза действует как собирающая линза, задача которой — сфокусировать изображение предмета точно на сетчатке. Расстояние от хрусталика до сетчатки в глазу является практически постоянной величиной. Чтобы четко видеть предметы на разном удалении, глаз изменяет кривизну хрусталика и, соответственно, его фокусное расстояние. Этот процесс называется аккомодацией.

Взаимосвязь между расстоянием от линзы до предмета $\text{d}$, расстоянием от линзы до изображения $f_{из}$ и фокусным расстоянием линзы $\text{F}$ выражается формулой тонкой линзы:

$\frac{1}{d} + \frac{1}{f_{из}} = \frac{1}{F}$

Поскольку расстояние до сетчатки $f_{из}$ постоянно, из формулы видно, что фокусное расстояние $\text{F}$ должно изменяться в зависимости от расстояния до предмета $\text{d}$. Чем больше расстояние до предмета $\text{d}$, тем меньше величина $\frac{1}{d}$. Чтобы сумма $\frac{1}{d} + \frac{1}{f_{из}}$ уменьшилась, величина $\frac{1}{F}$ также должна уменьшиться, а это означает, что само фокусное расстояние $\text{F}$ должно увеличиться.

Сравним два случая:

1. Когда мы читаем книгу, она находится близко к глазам. Расстояние до предмета $d_{книга}$ мало.

2. Когда мы смотрим телевизор, он находится дальше, чем книга. Расстояние до предмета $d_{тв}$ велико.

Таким образом, $d_{тв} > d_{книга}$.

Так как расстояние до телевизора больше, чем до книги, для фокусировки на нем хрусталику требуется большее фокусное расстояние. При взгляде на удаленные предметы (телевизор) цилиарные мышцы глаза расслабляются, хрусталик уплощается, и его фокусное расстояние становится максимальным. При чтении книги (рассматривании близких предметов) мышцы напрягаются, хрусталик становится более выпуклым, а его фокусное расстояние уменьшается.

Следовательно, фокусное расстояние хрусталика больше, когда мы смотрим телевизор.

Ответ: Фокусное расстояние хрусталика больше, когда вы смотрите телевизор.