Номер 2, страница 245 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Оптические явления. Параграф 59. Построение изображений, даваемых линзой. Темы докладов - номер 2, страница 245.

Условие.

2. Самые большие линзы.

Решение.

Вопрос о «самых больших линзах» можно трактовать по-разному, так как существуют разные типы линз, созданных человеком и природой, для совершенно разных целей. Рассмотрим основные категории.

Линзы для телескопов-рефракторов

Крупнейшая в мире линза, используемая в качестве объектива в телескопе-рефракторе, установлена в Йеркской обсерватории в США. Её диаметр составляет 102 см (40 дюймов). Телескоп был построен в 1897 году и до сих пор удерживает этот рекорд. Создание ещё более крупных линз для телескопов оказалось нецелесообразным из-за технических сложностей: огромный вес стекла приводит к его деформации под собственной тяжестью, что искажает изображение, а также возникают трудности с устранением хроматической аберрации (искажения цвета). По этим причинам все современные крупные телескопы являются зеркальными (рефлекторами), а не линзовыми.

Ответ: Самая большая линза для телескопа-рефрактора имеет диаметр 102 см и находится в Йеркской обсерватории (США).

Линзы Френеля

Линзы Френеля — это особый тип составных линз, которые позволяют достичь большого диаметра и короткого фокусного расстояния при значительно меньшей массе и толщине по сравнению с традиционными линзами. Самые большие из них, называемые гипер-радиальными, использовались в маяках. Одна из крупнейших таких линз была установлена на маяке Макапуу-Пойнт на Гавайях. Её высота составляет около 3,7 метра, и она состоит из более чем тысячи отдельных стеклянных призм, собранных в единую конструкцию. Такая линза способна фокусировать свет от лампы в мощный, узконаправленный луч, видимый на десятки километров.

Ответ: Самые большие линзы Френеля (гипер-радиальные) достигают высоты около 3,7 метра и используются в маяках.

Линзы для современных оптических систем

В современных высокотехнологичных устройствах также используются очень большие линзы. Например, для камеры телескопа Обсерватории имени Веры Рубин (Vera C. Rubin Observatory) в Чили была создана система из трёх линз-корректоров. Самая большая из них, L1, имеет диаметр 1,57 метра (5,1 фута). Эта линза является одной из крупнейших высококачественных оптических линз, когда-либо созданных человеком, и предназначена для коррекции искажений, чтобы обеспечить широкое поле зрения для 3,2-гигапиксельной камеры телескопа.

Ответ: Одна из крупнейших современных высокоточных линз имеет диаметр 1,57 метра и является частью камеры телескопа Обсерватории имени Веры Рубин.

Гравитационные линзы

Если говорить о самых больших линзах в принципе, то ими являются гравитационные линзы. Это не рукотворные объекты, а природные явления, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна. Массивные космические объекты, такие как скопления галактик, искривляют вокруг себя пространство-время. Свет от более далёких объектов, проходя рядом с таким скоплением, отклоняется и фокусируется, подобно тому, как это делает стеклянная линза. Размеры таких «линз» могут достигать сотен тысяч световых лет. Астрономы используют эффект гравитационного линзирования, чтобы изучать самые первые и самые далёкие галактики во Вселенной, свет которых был бы слишком слаб для наблюдения без такого естественного «увеличительного стекла».

Ответ: Самые большие линзы во Вселенной — это гравитационные линзы, представляющие собой скопления галактик размером в сотни тысяч световых лет, которые искривляют свет от далёких объектов.