Номер 4, страница 219 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Собирающая тонкая линза даёт изображение предмета. Как изменится изображение, если половину линзы закрыть непрозрачным экраном?

Решение

Формирование изображения собирающей линзой происходит благодаря тому, что лучи света, исходящие от каждой точки предмета, проходят через всю поверхность линзы и, преломляясь, собираются (фокусируются) в соответствующих точках плоскости изображения. Таким образом, каждая точка линзы участвует в создании каждой точки изображения.

Если закрыть половину линзы непрозрачным экраном, то лучи, которые должны были пройти через эту закрытую часть, будут заблокированы. Однако лучи, проходящие через оставшуюся открытую половину линзы, все равно продолжат преломляться и соберутся в тех же самых точках, что и раньше. Положение и размер изображения определяются фокусным расстоянием линзы и расстоянием до предмета, которые не меняются. Это описывается формулой тонкой линзы: $$ \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F} $$ где $d$ — расстояние от предмета до линзы, $f$ — расстояние от линзы до изображения, а $F$ — фокусное расстояние. Так как ни один из этих параметров не изменился, изображение останется на том же месте и будет иметь тот же размер. Оно не станет "половинчатым", а останется полным.

Главное изменение коснется яркости изображения. Яркость напрямую зависит от количества света, которое собирает линза. Поскольку площадь линзы, через которую проходит свет, уменьшилась вдвое, то и количество световой энергии, формирующей изображение, также уменьшится. В результате изображение станет более тусклым (менее ярким).

Ответ: Изображение не изменит своего положения, формы или размера и останется полным. Однако его яркость уменьшится, оно станет более тусклым.