Номер 29.24, страница 151 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 29. Глаз. Оптические приборы - номер 29.24, страница 151.

Условие.

29.24. Почему проекционный аппарат дает увеличенное изображение предмета, а фотоаппарат — уменьшенное?

Решение.

Решение

Различие в получаемых изображениях от проекционного аппарата и фотоаппарата объясняется расположением предмета относительно фокусного расстояния собирающей линзы, которая является основой обоих устройств. И в проекторе, и в фотоаппарате используется собирающая линза для получения действительного изображения. Размер и положение этого изображения определяются формулой тонкой линзы: $ \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} $, где $\text{F}$ – фокусное расстояние линзы, $\text{d}$ – расстояние от предмета до линзы, а $\text{f}$ – расстояние от линзы до изображения. Линейное увеличение линзы $ \Gamma $ равно отношению размера изображения к размеру предмета и может быть вычислено как $ \Gamma = \frac{f}{d} $.

Проекционный аппарат

Задача проекционного аппарата — создать большое изображение на удаленном экране. Для этого объект (например, диапозитив или слайд) размещают на небольшом расстоянии от собирающей линзы. Чтобы получить действительное и увеличенное изображение ($ \Gamma > 1 $), предмет должен находиться между фокусом ($\text{F}$) и двойным фокусом ($\text{2F}$) линзы. То есть, должно выполняться условие $ F < d < 2F $. В этом случае, согласно формуле линзы, изображение будет действительным, перевернутым и сформируется на расстоянии $ f > 2F $, что и обеспечивает его увеличение.

Фотоаппарат

Задача фотоаппарата — получить уменьшенное изображение большого или удаленного объекта на маленьком светочувствительном элементе (пленке или матрице). В большинстве случаев фотографируемые объекты находятся на большом расстоянии от объектива, то есть $ d > 2F $. При таком расположении предмета, действительное, перевернутое и уменьшенное изображение ($ \Gamma < 1 $) формируется между фокусом и двойным фокусом линзы, то есть $ F < f < 2F $. Расстояние до изображения $\text{f}$ будет значительно меньше расстояния до объекта $\text{d}$, что и приводит к уменьшению изображения.

Таким образом, принципиальное отличие заключается в назначении приборов и, как следствие, в расположении объекта относительно фокусного расстояния объектива.

Ответ: Проекционный аппарат дает увеличенное изображение, потому что предмет (слайд) располагается близко к объективу, на расстоянии между фокусным и двойным фокусным ($F < d < 2F$), что приводит к формированию большого действительного изображения на удаленном экране. Фотоаппарат дает уменьшенное изображение, так как фотографируемый объект обычно находится далеко от объектива ($d > 2F$), в результате чего на светочувствительном элементе внутри аппарата формируется небольшое действительное изображение.