Вопросы, страница 147 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Что называется линзой?

2. Какие линзы называются собирающими, а какие — рассеивающими?

3. Что называется главной оптической осью линзы?

4. Что называется главным фокусом собирающей линзы и её фокусным расстоянием?

5. Что называется оптической силой линзы?

6. В каких единицах выражается оптическая сила линзы?

7. Чем отличается оптическая сила любой рассеивающей линзы от оптической силы любой собирающей линзы?

1. Что называется линзой?

Линзой называют прозрачное тело, как правило, из стекла или пластика, ограниченное двумя преломляющими поверхностями (чаще всего сферическими, но одна из них может быть и плоской). Линзы используются для изменения направления световых лучей и формирования оптических изображений.

Ответ: Линза — это прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями (или одной криволинейной и одной плоской), которое преломляет свет и способно формировать изображение.

2. Какие линзы называются собирающими, а какие — рассеивающими?

Линзы классифицируются по их воздействию на параллельный пучок света. Собирающими называют линзы, которые преобразуют параллельный пучок света в сходящийся, собирая его в одной точке. Такие линзы обычно толще в центре, чем по краям (например, двояковыпуклые). Рассеивающими называют линзы, которые преобразуют параллельный пучок света в расходящийся. После прохождения через такую линзу лучи идут так, как будто они вышли из одной точки, расположенной перед линзой. Рассеивающие линзы тоньше в центре, чем по краям (например, двояковогнутые).

Ответ: Собирающие линзы собирают параллельные лучи света в одной точке после преломления. Рассеивающие линзы, наоборот, делают параллельный пучок лучей расходящимся.

3. Что называется главной оптической осью линзы?

Главная оптическая ось — это воображаемая прямая линия, которая имеет фундаментальное значение для описания хода лучей в линзе. Она определяется геометрией поверхностей линзы. Для линзы с двумя сферическими поверхностями это прямая, проходящая через центры кривизны этих поверхностей. Если одна из поверхностей плоская, то главная оптическая ось проходит через центр кривизны сферической поверхности и перпендикулярна плоской поверхности.

Ответ: Главной оптической осью линзы называется прямая, проходящая через центры кривизны сферических поверхностей, ограничивающих линзу.

4. Что называется главным фокусом собирающей линзы и её фокусным расстоянием?

Главным фокусом собирающей линзы (обозначается буквой $\text{F}$) называется точка на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления в линзе лучи, падающие на неё параллельно главной оптической оси. У собирающей линзы этот фокус действительный. Фокусным расстоянием линзы (также обозначается $\text{F}$, или $\text{f}$) называется расстояние от её оптического центра (точки, лежащей на главной оптической оси в центре линзы) до главного фокуса.

Ответ: Главный фокус собирающей линзы — это точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падавшие на линзу параллельно этой оси. Фокусное расстояние — это расстояние от оптического центра линзы до её главного фокуса.

5. Что называется оптической силой линзы?

Оптическая сила линзы (обозначается буквой $\text{D}$) — это физическая величина, которая характеризует её преломляющую способность. Она определяется как величина, обратная фокусному расстоянию линзы ($\text{F}$), выраженному в метрах. Чем сильнее линза преломляет лучи (т.е. чем меньше её фокусное расстояние), тем больше её оптическая сила. Формула для расчёта: $D = \frac{1}{F}$.

Ответ: Оптической силой линзы называется величина, обратная её фокусному расстоянию: $D = \frac{1}{F}$.

6. В каких единицах выражается оптическая сила линзы?

Единицей измерения оптической силы в Международной системе единиц (СИ) является диоптрия (сокращенно — дптр). Одна диоптрия — это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно одному метру ($1 \text{ дптр} = 1 \text{ м}^{-1}$).

Ответ: Оптическая сила линзы выражается в диоптриях (дптр).

7. Чем отличается оптическая сила любой рассеивающей линзы от оптической силы любой собирающей линзы?

Главное отличие заключается в знаке этой величины. По международному соглашению, фокусное расстояние собирающей линзы считается положительным, так как её фокус является действительным (лучи действительно пересекаются в этой точке). Следовательно, оптическая сила собирающей линзы всегда положительна ($D > 0$). Фокус рассеивающей линзы является мнимым (в этой точке пересекаются не сами лучи, а их воображаемые продолжения в сторону, противоположную распространению света), поэтому её фокусное расстояние считается отрицательным. Соответственно, оптическая сила рассеивающей линзы всегда отрицательна ($D < 0$).

Ответ: Оптическая сила собирающей линзы является положительной величиной, а оптическая сила рассеивающей линзы — отрицательной.