Знакомство с техническими объектами, страница 201 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 7. Построение изображений в зеркалах и линзах. Параграф 39. Построение изображений в тонкой собирающей и рассеивающей линзах. Вопросы - страница 201.

Условие.

Знакомство с техническими объектами

На рис. 211 изображена схема простейшего фотоаппарата. Он состоит из объектива 1 с короткофокусной линзой, катушки 2 со светочувствительной плёнкой и катушки 3 для перемотки плёнки. Объектив можно плавно перемещать относительно плёнки, приближая или удаляя его.

а) Объясните действие фотоаппарата.

б) Почему при фотографировании объекта 4 объектив, как правило, плавно перемещают относительно плёнки?

в) Почему в фотоаппарате используют короткофокусную линзу?

Рис. 211

Решение.

а) Принцип действия фотоаппарата заключается в следующем: свет, отражённый от объекта съёмки (4), проходит через объектив (1), который представляет собой систему линз (в простейшем случае — одну собирающую линзу). Объектив преломляет световые лучи и создаёт действительное, уменьшенное и перевёрнутое изображение объекта на светочувствительной поверхности — плёнке (2). В момент съёмки затвор открывается на короткое время, пропуская свет к плёнке, где под его воздействием происходят фотохимические реакции, в результате которых и фиксируется изображение.

Ответ: Действие фотоаппарата основано на получении действительного, уменьшенного и перевёрнутого изображения объекта на светочувствительной плёнке при помощи собирающей линзы (объектива).

б) Для получения резкого изображения на плёнке необходимо, чтобы плоскость плёнки совпала с плоскостью, в которой линза формирует изображение. Расстояние от линзы до изображения ($f_{изобр}$) зависит от расстояния до фотографируемого объекта ($d_{объект}$) и фокусного расстояния линзы ($\text{F}$). Эта зависимость описывается формулой тонкой линзы: $\frac{1}{d_{объект}} + \frac{1}{f_{изобр}} = \frac{1}{F}$. Когда расстояние до объекта съёмки меняется, меняется и расстояние, на котором формируется его чёткое изображение. Поэтому для наводки на резкость (фокусировки) при съёмке объектов, находящихся на разном удалении, необходимо изменять расстояние между объективом и плёнкой. Именно для этого объектив плавно перемещают.

Ответ: Объектив перемещают относительно плёнки для фокусировки. Это необходимо, чтобы получить резкое изображение, так как положение изображения зависит от расстояния до фотографируемого объекта.

в) Короткофокусная линза (линза с малым фокусным расстоянием) используется в фотоаппарате по нескольким причинам. Во-первых, она даёт более сильное уменьшение изображения, что позволяет уместить на небольшой площади плёнки изображение больших объектов. Во-вторых, короткофокусные объективы имеют широкий угол обзора, что позволяет снимать обширные пространства (например, пейзажи). В-третьих, чем меньше фокусное расстояние, тем меньше расстояние от объектива до плёнки, что позволяет создавать компактные по размеру фотоаппараты. Кроме того, такие объективы обладают большой глубиной резкости, что упрощает процесс фокусировки.

Ответ: Короткофокусную линзу используют для того, чтобы получить уменьшенное изображение объекта на плёнке, обеспечить широкий угол обзора и сделать конструкцию фотоаппарата более компактной.