Номер 4, страница 215 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Что характеризует оптическая сила линзы?

4. Что характеризует оптическая сила линзы?

Оптическая сила линзы — это физическая величина, которая служит количественной мерой её преломляющей способности. Иными словами, она показывает, насколько сильно линза способна изменять направление (преломлять) проходящих через неё световых лучей.

Чем больше значение оптической силы, тем сильнее линза фокусирует или рассеивает свет. Это означает, что параллельные лучи, падающие на линзу с большой оптической силой, соберутся в фокусе на очень малом расстоянии от неё.

Оптическая сила ($D$) напрямую связана с фокусным расстоянием ($F$) линзы — она является величиной, обратной фокусному расстоянию: $D = \frac{1}{F}$. Из этой зависимости следует:

• Линза с коротким фокусным расстоянием обладает большой оптической силой (сильно преломляет свет).
• Линза с длинным фокусным расстоянием обладает малой оптической силой (слабо преломляет свет).

Кроме величины, важен и знак оптической силы, который указывает на тип линзы:

• У собирающих (выпуклых) линз оптическая сила положительна ($D > 0$), так как они собирают параллельные лучи в действительный фокус.
• У рассеивающих (вогнутых) линз оптическая сила отрицательна ($D < 0$), так как они рассеивают лучи, и их мнимые продолжения сходятся в мнимом фокусе.

Таким образом, оптическая сила является ключевой характеристикой, которая комплексно описывает преломляющее действие линзы.

Ответ: Оптическая сила линзы характеризует её преломляющую способность, то есть как сильно линза собирает или рассеивает свет, и является величиной, обратной фокусному расстоянию. Знак оптической силы указывает на тип линзы (положительный для собирающей, отрицательный для рассеивающей).

5. Как определить оптическую силу линзы? В чём она измеряется?

Оптическую силу линзы, которая обозначается буквой $D$, определяют как величину, обратную её главному фокусному расстоянию $F$. Для расчёта используется следующая формула:

$D = \frac{1}{F}$

В этой формуле фокусное расстояние $F$ обязательно должно быть выражено в метрах (м). Знак фокусного расстояния (и, соответственно, оптической силы) зависит от типа линзы:

• Для собирающей линзы $F > 0$, следовательно, и $D > 0$.
• Для рассеивающей линзы $F < 0$, следовательно, и $D < 0$.

Например, если фокусное расстояние собирающей линзы равно 20 см, то для расчёта его переводят в метры: $F = 20 \text{ см} = 0,2 \text{ м}$. Тогда её оптическая сила будет равна $D = \frac{1}{0,2} = +5$ дптр.

Измеряется оптическая сила в диоптриях (сокращённое обозначение: дптр). Диоптрия является единицей измерения в Международной системе единиц (СИ).

Одна диоптрия ($1$ дптр) — это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием, равным одному метру ($1$ м). Таким образом, $1 \text{ дптр} = 1 \text{ м}^{-1}$.

Ответ: Оптическую силу линзы определяют по формуле $D = \frac{1}{F}$, где $F$ — фокусное расстояние в метрах. Измеряется оптическая сила в диоптриях (дптр).