Номер 2, страница 112, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Геометрическая оптика. Параграф 88. Оптические приборы. Вопросы и задания - номер 2, страница 112.

Условие.

2. В чём различия зрительной трубы Кеплера и зрительной трубы Галилея?

Решение.

Зрительная труба Кеплера и зрительная труба Галилея — это два основных типа телескопов-рефракторов, которые, несмотря на общую цель (увеличение видимых размеров удалённых объектов), имеют существенные конструктивные и оптические различия.

1. Оптическая схема

Основное различие заключается в типе линз, используемых в качестве окуляра.

• В трубе Галилея объективом служит длиннофокусная собирающая линза, а окуляром — короткофокусная рассеивающая линза.

• В трубе Кеплера и объектив, и окуляр являются собирающими линзами. Объектив также длиннофокусный, а окуляр — короткофокусный.

2. Характер изображения

Различие в окулярах напрямую влияет на вид конечного изображения, которое видит наблюдатель.

• Труба Галилея даёт прямое (неперевёрнутое) мнимое изображение. Благодаря этому свойству телескопы такой системы удобны для наблюдения за земными объектами и до сих пор используются, например, в театральных биноклях.

• Труба Кеплера даёт перевёрнутое мнимое изображение. Объектив формирует действительное, уменьшенное и перевёрнутое изображение объекта в своей фокальной плоскости, а окуляр работает как лупа, через которую это промежуточное изображение рассматривается. Для астрономических наблюдений перевёрнутость изображения не является недостатком. Для наземных наблюдений в трубу Кеплера добавляют оборачивающую систему (призмы или дополнительные линзы).

3. Поле зрения

Это одно из важнейших преимуществ системы Кеплера.

• Труба Галилея имеет очень небольшое поле зрения. Это связано с тем, что её выходной зрачок (изображение объектива в окуляре) является мнимым и расположен между линзами, что не позволяет глазу охватить весь пучок света.

• Труба Кеплера обладает значительно более широким полем зрения. Её выходной зрачок является действительным и находится за окуляром, в удобном для глаза наблюдателя месте. Это также позволяет разместить в фокальной плоскости объектива диафрагму для получения чёткого края поля зрения или измерительную сетку.

4. Длина трубы

При одинаковых фокусных расстояниях объектива ($F_{об}$) и окуляра ($f_{ок}$) общая длина трубы ($\text{L}$) у них разная.

• Длина трубы Галилея равна разности фокусных расстояний: $L = F_{об} - |f_{ок}|$.

• Длина трубы Кеплера равна сумме фокусных расстояний: $L = F_{об} + f_{ок}$.

Таким образом, при прочих равных условиях труба Галилея получается более компактной.

Ответ:

Различия между зрительной трубой Кеплера и трубой Галилея заключаются в следующем:
1. Окуляр: в трубе Кеплера используется собирающая линза, а в трубе Галилея — рассеивающая.
2. Изображение: труба Кеплера даёт перевёрнутое изображение, а труба Галилея — прямое.
3. Поле зрения: у трубы Кеплера оно значительно шире, чем у трубы Галилея.
4. Конструкция: труба Кеплера длиннее и позволяет размещать в фокальной плоскости измерительные сетки, в отличие от более короткой трубы Галилея.