Номер 1, страница 245 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Оптические явления. Параграф 59. Построение изображений, даваемых линзой. Темы докладов - номер 1, страница 245.

Условие.

1. Использование линз.

Решение.

Линза — это прозрачное тело, как правило, из стекла или пластика, ограниченное двумя преломляющими поверхностями (одна из которых может быть плоской). Линзы являются основным элементом большинства оптических систем. Их главная функция — изменять направление световых лучей, собирая их в одной точке (фокусе) или рассеивая.

Существует два основных типа линз:

1. Собирающие (положительные) линзы: Они толще в центре, чем по краям. Параллельный пучок света, проходя через такую линзу, собирается в одной точке, называемой главным фокусом.

2. Рассеивающие (отрицательные) линзы: Они тоньше в центре, чем по краям. Параллельный пучок света после прохождения через такую линзу становится расходящимся, как если бы лучи выходили из мнимого фокуса.

Использование линз чрезвычайно широко и разнообразно, их можно встретить в быту, медицине, науке и технике.

Коррекция зрения

Одно из самых распространенных применений линз — это офтальмология, где они используются в очках и контактных линзах для исправления дефектов зрения. При близорукости (миопии) изображение удаленных предметов фокусируется перед сетчаткой глаза. Для коррекции используют рассеивающие (вогнутые) линзы, которые уменьшают оптическую силу глаза и перемещают фокус на сетчатку. При дальнозоркости (гиперметропии) изображение фокусируется за сетчаткой. Для исправления применяют собирающие (выпуклые) линзы, которые увеличивают оптическую силу глаза и смещают фокус вперед, на сетчатку. Для коррекции астигматизма, дефекта, при котором глаз имеет разную преломляющую силу в разных плоскостях, используют специальные цилиндрические линзы. Пресбиопия (возрастная дальнозоркость), связанная с потерей эластичности хрусталика, корректируется с помощью собирающих линз для чтения, а также бифокальных или прогрессивных очков.

Оптические приборы

Линзы являются ключевыми компонентами во множестве оптических инструментов, предназначенных для наблюдения за очень маленькими или очень удаленными объектами, а также для фиксации изображений. Работа этих приборов описывается формулой тонкой линзы: $\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F}$, где $\text{d}$ — расстояние от предмета до линзы, $\text{f}$ — расстояние от линзы до изображения, а $\text{F}$ — фокусное расстояние линзы.

Лупа — простейший оптический прибор, представляющий собой одну собирающую линзу. Она создает увеличенное мнимое изображение предмета, если расположить его на расстоянии от линзы, меньшем её фокусного расстояния.

Микроскоп используется для получения сильно увеличенных изображений крошечных объектов. Он состоит как минимум из двух систем линз: объектива и окуляра. Объектив, расположенный близко к предмету, создает увеличенное действительное изображение, которое затем рассматривается через окуляр, работающий как лупа, создавая финальное, еще более увеличенное мнимое изображение.

Телескоп-рефрактор предназначен для наблюдения за удаленными объектами. Его объектив — это большая собирающая линза, которая собирает свет от объекта и формирует его действительное, перевернутое изображение в фокальной плоскости. Окуляр, как и в микроскопе, используется для увеличения этого промежуточного изображения.

Фотоаппарат использует систему линз, называемую объективом, для формирования действительного, как правило, уменьшенного и перевернутого изображения объекта на светочувствительном элементе (матрице или пленке).

Проектор работает по принципу, обратному фотоаппарату. Он использует объектив для создания увеличенного действительного изображения с прозрачного носителя (слайда) или цифрового дисплея на удаленном экране.

Бинокль представляет собой два параллельно расположенных телескопа-рефрактора, позволяющих наблюдать за удаленными объектами обоими глазами, создавая стереоскопический эффект.

Другие области применения

Помимо перечисленного, линзы находят применение и в других сферах. В лазерной технике линзы используются для фокусировки лазерного луча в очень маленькую точку, что позволяет достичь высокой концентрации энергии. Это применяется в лазерной резке и сварке металлов, в хирургии (например, для коррекции зрения методом LASIK), а также для считывания информации с оптических дисков (CD, DVD, Blu-ray).

В маяках и прожекторах используются специальные линзы Френеля. Это составные линзы большой апертуры, но с малой толщиной и весом, которые позволяют собрать свет от мощной лампы в узкий, параллельный пучок и направить его в нужную сторону, делая свет видимым на многие километры.

Линзы также применяются в системах концентрации солнечной энергии. Большие линзы или их массивы фокусируют солнечный свет на небольшой площади, нагревая теплоноситель до высоких температур для выработки электроэнергии или для использования в солнечных печах.

Ответ:

Линзы используются для коррекции дефектов зрения (в очках и контактных линзах), в качестве основных элементов оптических приборов (лупы, микроскопы, телескопы, фотоаппараты, проекторы), а также в технологических и научных приложениях, таких как фокусировка лазерного излучения, концентрация солнечной энергии и создание мощных световых пучков (линзы Френеля в маяках).