Ответьте на вопросы, страница 268 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Какую линзу представляет собой лупа?

2. Как отличить собирающую линзу от рассеивающей?

3. Как отличить короткофокусную лупу от длиннофокусной?

4. Почему лупа часовщика короткофокусная?

1. Какую линзу представляет собой лупа?

Лупа представляет собой простейший оптический прибор, предназначенный для наблюдения мелких предметов. В своей основе лупа — это одна или несколько собирающих линз. Чаще всего используется двояковыпуклая или плоско-выпуклая линза. Чтобы получить с помощью лупы увеличенное прямое изображение, рассматриваемый предмет помещают между линзой и её главным фокусом.

Ответ: Лупа представляет собой собирающую линзу.

2. Как отличить собирающую линзу от рассеивающей?

Существует несколько практических способов отличить собирающую линзу от рассеивающей:

1. На ощупь: Собирающая линза толще в центральной части и тоньше у краев. Рассеивающая линза, наоборот, тоньше в центре и толще по краям.

2. По характеру изображения: Если посмотреть через линзу на удаленный предмет или текст, собирающая линза будет давать увеличенное изображение (если предмет близко) или перевернутое изображение (если предмет дальше фокусного расстояния). Рассеивающая линза при любом расстоянии до предмета будет давать прямое, но уменьшенное изображение.

3. По действию на свет: Если направить на линзу параллельный пучок света (например, от солнца), собирающая линза сведет (сфокусирует) эти лучи в одну точку за собой. Рассеивающая линза, наоборот, заставит лучи разойтись (рассеяться).

Ответ: Собирающую линзу от рассеивающей можно отличить по форме (собирающая толще в центре), по создаваемому изображению (собирающая увеличивает или переворачивает, а рассеивающая всегда уменьшает) или по воздействию на параллельный пучок света.

3. Как отличить короткофокусную лупу от длиннофокусной?

И короткофокусная, и длиннофокусная лупы являются собирающими линзами, но их можно различить по следующим признакам:

1. По кривизне поверхностей: Короткофокусная линза имеет более выпуклые, "крутые" поверхности. Длиннофокусная линза будет более плоской, ее поверхности имеют меньшую кривизну.

2. По создаваемому увеличению: Оптическая сила линзы $D$ и ее фокусное расстояние $F$ связаны соотношением $D = 1/F$. Увеличение лупы $Γ$ прямо пропорционально ее оптической силе (и обратно пропорционально фокусному расстоянию). Короткофокусная линза обладает большей оптической силой и, следовательно, дает большее увеличение. При сравнении двух луп та, что увеличивает сильнее, будет короткофокусной.

3. Экспериментально: Можно определить фокусное расстояние, сфокусировав солнечные лучи на какой-либо поверхности. Расстояние от центра линзы до яркой точки света и будет фокусным расстоянием. У короткофокусной лупы это расстояние будет меньше.

Ответ: Короткофокусную лупу можно отличить от длиннофокусной по большей кривизне ее поверхностей и по большему увеличению, которое она дает.

4. Почему лупа часовщика короткофокусная?

Работа часовщика требует высокой точности и возможности рассматривать очень мелкие детали часовых механизмов. Для этого необходимо большое оптическое увеличение. Увеличение, даваемое лупой, $Γ$, рассчитывается по формуле $Γ = d_0 / F$, где $d_0$ – расстояние наилучшего зрения (для человека в среднем равно 25 см), а $F$ – фокусное расстояние линзы.

Из формулы видно, что для получения максимального увеличения $Γ$ необходимо использовать линзу с минимальным фокусным расстоянием $F$. Поэтому для профессиональных целей, где требуется сильное увеличение, например в часовом деле или ювелирном искусстве, применяют именно короткофокусные лупы.

Ответ: Лупа часовщика является короткофокусной, так как для работы с мелкими деталями требуется большое увеличение, а увеличение лупы обратно пропорционально ее фокусному расстоянию.