Номер 2, страница 241 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Оптические явления. Параграф 58. Линзы. Вопросы - номер 2, страница 241.

Условие.

2. Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых?

Решение.

1. Что называют линзой?

Линзой называют прозрачное тело, как правило, изготовленное из оптического стекла или пластика, ограниченное двумя преломляющими поверхностями (одна из которых может быть плоской). Основное свойство линзы — изменять направление световых лучей, проходящих через неё, за счет явления преломления света на границах раздела сред. Линзы являются ключевым элементом многих оптических приборов, таких как очки, микроскопы, телескопы и фотоаппараты. В физике часто используется модель «тонкой линзы», в которой толщина линзы пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны её поверхностей.

Ответ: Линза — это прозрачное тело, ограниченное двумя преломляющими поверхностями, которое способно изменять направление световых лучей.

2. Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых?

Выпуклые и вогнутые линзы различаются прежде всего своей геометрической формой, что определяет их различное воздействие на световые лучи.

Выпуклые линзы имеют утолщение в средней (оптической) части по сравнению с краями. По крайней мере одна из их поверхностей выгнута наружу. Основное оптическое свойство выпуклой линзы, находящейся в воздухе, — собирать параллельные лучи света в одной точке.

Вогнутые линзы, наоборот, тоньше в середине и толще по краям. У них хотя бы одна поверхность вогнута внутрь. Основное оптическое свойство вогнутой линзы в воздухе — рассеивать параллельные лучи света.

Таким образом, ключевое отличие заключается в форме (толщине в центре и по краям) и, как следствие, в характере преломления параллельного пучка света.

Ответ: Выпуклые линзы толще в середине, чем по краям, и собирают свет, в то время как вогнутые линзы тоньше в середине, чем по краям, и рассеивают свет.

3. Какие линзы являются собирающими, какие — рассеивающими?

Классификация линз на собирающие и рассеивающие зависит от их формы и соотношения показателя преломления материала линзы ($n_{линзы}$) и окружающей среды ($n_{среды}$).

Собирающими называют линзы, которые преобразуют параллельный пучок световых лучей в сходящийся и собирают его в одной точке — действительном фокусе. Фокусное расстояние ($\text{F}$) таких линз считается положительным ($F > 0$). В стандартном случае, когда показатель преломления линзы больше показателя преломления окружающей среды (например, стекло в воздухе, $n_{линзы} > n_{среды}$), собирающими являются выпуклые линзы.

Рассеивающими называют линзы, которые преобразуют параллельный пучок световых лучей в расходящийся. Если мысленно продолжить расходящиеся лучи в обратном направлении, они сойдутся в одной точке — мнимом фокусе. Фокусное расстояние ($\text{F}$) таких линз считается отрицательным ($F < 0$). В условиях, когда $n_{линзы} > n_{среды}$, рассеивающими являются вогнутые линзы.

Важно отметить, что если линзу поместить в среду с бо́льшим показателем преломления, чем у самой линзы ($n_{линзы} < n_{среды}$), то её оптические свойства изменятся на противоположные: выпуклая линза станет рассеивающей, а вогнутая — собирающей.

Ответ: В большинстве случаев (когда линза находится в воздухе) выпуклые линзы являются собирающими, а вогнутые — рассеивающими.