Номер 6, страница 205 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

6. Как опытным путем определить положение фокуса у собирающей линзы; рассеивающей линзы?

Определение положения фокуса у собирающей линзы

Положение фокуса (и, соответственно, фокусное расстояние) собирающей линзы можно определить, используя удаленный источник света, лучи от которого можно считать параллельными. Таким источником может служить Солнце или любой другой очень далекий объект.

1. Возьмите собирающую линзу и экран (например, лист белой бумаги или стену).

2. Направьте линзу на удаленный источник света (например, в окно на удаленное здание или на Солнце, соблюдая осторожность и не глядя через линзу на Солнце).

3. Расположите за линзой экран и перемещайте его вдоль главной оптической оси (линии, перпендикулярной линзе и проходящей через ее центр) до тех пор, пока на экране не появится самое маленькое, четкое и яркое изображение источника света. В случае Солнца это будет яркая точка.

4. Точка на экране, где получилось наиболее резкое изображение, и есть главный фокус линзы. Расстояние от оптического центра линзы до этого экрана является фокусным расстоянием ($F$).

Ответ: Необходимо направить на линзу пучок параллельных лучей от удаленного источника света и найти положение экрана, на котором получится наиболее четкое и маленькое изображение. Это положение и будет фокусом, а расстояние от линзы до экрана — фокусным расстоянием.

Определение положения фокуса у рассеивающей линзы

Рассеивающая линза не создает действительных изображений для параллельных лучей, ее фокус является мнимым. Поэтому определить его положение прямым методом, как для собирающей линзы, невозможно. Используют косвенный метод с применением вспомогательной собирающей линзы.

1. Сначала с помощью одной только собирающей линзы получают на экране четкое действительное изображение какого-либо предмета (например, свечи). Замеряют расстояние от собирающей линзы до экрана.

2. Затем между собирающей линзой и экраном помещают исследуемую рассеивающую линзу. Лучи, которые сходились на экране, теперь проходят через рассеивающую линзу и расходятся. В результате изображение на старом месте пропадает.

3. Отодвигают экран дальше от системы линз, пока на нем снова не появится четкое изображение предмета.

4. Для рассеивающей линзы первоначальное положение изображения (из шага 1) становится мнимым предметом. Расстояние от рассеивающей линзы до этого положения — это расстояние до предмета $d$ (оно будет отрицательным, так как предмет мнимый). Расстояние от рассеивающей линзы до нового положения экрана — это расстояние до изображения $f'$.

5. Фокусное расстояние $F$ рассеивающей линзы вычисляется по формуле тонкой линзы: $1/F = 1/d + 1/f'$. Результат для $F$ будет отрицательным, что и характерно для рассеивающих линз. Положение мнимого фокуса находится на расстоянии $|F|$ от линзы со стороны, откуда падает свет.

Ответ: Необходимо использовать вспомогательную собирающую линзу. Сначала получить с ее помощью изображение, затем внести между ней и изображением рассеивающую линзу и найти новое положение изображения. Зная положения первоначального и конечного изображений, а также положение рассеивающей линзы, можно рассчитать ее фокусное расстояние по формуле тонкой линзы.