Номер 2, страница 100, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Геометрическая оптика. Параграф 86. Изображение, получаемое с помощью линзы. Вопросы и задания - номер 2, страница 100.

Условие.

2. Какое изображение даёт рассеивающая линза?

Решение.

Рассеивающая линза — это оптическая линза, которая преобразует параллельный пучок света в расходящийся. Независимо от того, на каком расстоянии от неё находится предмет, рассеивающая линза всегда формирует изображение с одними и теми же тремя основными характеристиками.

Во-первых, изображение всегда мнимое. Это означает, что оно формируется не на пересечении самих преломлённых лучей (которые после прохождения через линзу расходятся), а на пересечении их воображаемых продолжений, проведённых в обратную сторону. Такое изображение нельзя получить на экране, его можно увидеть, только посмотрев в линзу.

Во-вторых, изображение всегда прямое, то есть неперевёрнутое относительно предмета. Оно имеет ту же ориентацию (вверх/вниз), что и сам предмет.

В-третьих, изображение всегда уменьшенное. Его размеры меньше размеров самого предмета.

Эти свойства можно доказать с помощью формулы тонкой линзы: $ \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F} $, где $ d $ — расстояние до предмета, $ f $ — расстояние до изображения, а $ F $ — фокусное расстояние. Для рассеивающей линзы фокусное расстояние $ F $ по определению является отрицательной величиной. Так как расстояние до предмета $ d $ всегда положительно, из формулы следует, что расстояние до изображения $ f $ всегда будет отрицательным. Отрицательное значение $ f $ и означает, что изображение мнимое и находится с той же стороны от линзы, что и предмет.

Линейное увеличение линзы $ \Gamma = -\frac{f}{d} $ при отрицательном $ f $ и положительном $ d $ всегда будет положительным ($ \Gamma > 0 $), что доказывает, что изображение прямое. Кроме того, модуль увеличения для рассеивающей линзы всегда меньше единицы ($ |\Gamma| < 1 $), что означает, что изображение уменьшенное.

Таким образом, изображение, даваемое рассеивающей линзой, всегда находится по ту же сторону от линзы, что и предмет, и располагается между фокусом и оптическим центром линзы.

Ответ: Рассеивающая линза всегда даёт мнимое, прямое и уменьшенное изображение.