Номер 29.44, страница 153 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 29. Глаз. Оптические приборы - номер 29.44, страница 153.

Условие.

29.44. Самодельный «мелкоскоп».

Маленький предмет можно хорошо рассмотреть с малого (меньше 10 см) расстояния через маленькое (диаметром от 0,5 до 1 мм) отверстие в листе картона или черной бумаги. Каков принцип действия такого простого оптического прибора?

Решение.

Решение

Принцип действия этого простого прибора, который можно сравнить с камерой-обскурой, основан на увеличении глубины резкости оптической системы глаза.

Человеческий глаз — это оптическая система с линзой (хрусталиком). Чтобы видеть предмет четко, хрусталик должен сфокусировать лучи света, идущие от каждой точки предмета, в соответствующие точки на сетчатке. Для нормального глаза существует минимальное расстояние, на котором он может сфокусироваться, — так называемое расстояние наилучшего зрения (около 25 см). Если поднести предмет ближе этого расстояния, хрусталик не сможет аккомодировать (изменить кривизну) достаточно сильно, чтобы собрать расходящиеся лучи в фокус. В результате каждая точка предмета проецируется на сетчатку не как точка, а как размытое пятно — «кружок нерезкости». Изображение становится нечетким.

Маленькое отверстие в листе картона действует как диафрагма. Оно ограничивает пучок света, попадающий в глаз от каждой точки рассматриваемого предмета. Через отверстие проходит только очень узкий, практически параллельный пучок лучей. Такой узкий пучок света не требует сильной фокусировки. Даже если хрусталик не может идеально сфокусировать его, размер «кружка нерезкости» на сетчатке оказывается очень маленьким, и изображение воспринимается как резкое.

Таким образом, отверстие позволяет обойти ограничение по минимальной дистанции фокусировки глаза. Мы можем поднести предмет очень близко к глазу (например, на расстояние нескольких сантиметров). При этом его угловой размер значительно увеличивается, что равносильно увеличению, и мы можем разглядеть мелкие детали. Увеличение достигается за счет приближения объекта, а резкость — за счет диафрагмирования световых пучков.

Ответ: Принцип действия прибора заключается в увеличении глубины резкости глаза за счет диафрагмирования. Маленькое отверстие пропускает в глаз от каждой точки предмета только очень узкие пучки света, которые формируют на сетчатке резкое изображение даже без точной фокусировки хрусталиком. Это позволяет поднести предмет очень близко к глазу, что увеличивает его видимый угловой размер и дает возможность рассмотреть мелкие детали.