Номер 4, страница 211 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 7. Построение изображений в зеркалах и линзах. Параграф 41. Глаз как оптическая система. Задания и упражнения - номер 4, страница 211.

Условие.

4. Сравните оптические силы хрусталиков (см. рис. 219, а и б). Какая линза очков может уменьшить оптическую силу системы глаза?

Рис. 219

Решение.

Сравнение оптических сил хрусталиков

На рисунке 219, а изображен глаз, страдающий близорукостью (миопией). Оптическая сила хрусталика (и всей оптической системы) такого глаза является избыточной по сравнению с нормальной. Из-за этого параллельные лучи света от удаленных объектов фокусируются не на сетчатке, а перед ней. Это приводит к нечеткому изображению далеких предметов. На рисунке 219, б изображен тот же самый глаз, поэтому оптическая сила его хрусталика такая же, как и на рисунке 219, а, то есть чрезмерно большая для длины данного глазного яблока.

Какая линза очков может уменьшить оптическую силу системы глаза?

Чтобы уменьшить (скомпенсировать избыточную) оптическую силу глаза, необходимо использовать линзу, обладающую отрицательной оптической силой. Такой линзой является рассеивающая (вогнутая) линза. На рисунке 219, б показано, как такая линза, помещенная перед глазом, сначала немного рассеивает падающие на нее параллельные лучи. В результате общая оптическая сила системы «линза + глаз» уменьшается, и фокус смещается назад, точно на сетчатку, что обеспечивает четкое зрение.

Ответ: Оптическая сила хрусталика на рисунках является избыточной, что характерно для близорукости. Уменьшить оптическую силу системы глаза может рассеивающая (вогнутая) линза.

Дано:

Оптическая сила линзы $D = -1$ дптр.

Перевод в СИ:

Диоптрия (дптр) является производной единицей СИ: $1 \text{ дптр} = 1 \text{ м}^{-1}$. Перевод не требуется.

Найти:

Фокусное расстояние линзы $\text{F}$ — ?

Недостаток зрения, который исправляют очки — ?

Что означает знак «-» — ?

Решение:

Какое фокусное расстояние у линз этих очков?

Оптическая сила линзы $\text{D}$ и ее фокусное расстояние $\text{F}$ связаны формулой $D = \frac{1}{F}$. Отсюда можно выразить фокусное расстояние: $F = \frac{1}{D}$.

Подставим числовые значения:

$F = \frac{1}{-1 \text{ дптр}} = -1 \text{ м}$.

Какой недостаток зрения исправляют эти очки?

Линзы с отрицательной оптической силой являются рассеивающими. Такие линзы применяются для коррекции близорукости (миопии). Близорукий глаз обладает слишком большой оптической силой, и рассеивающая линза ее уменьшает, что позволяет лучам света сфокусироваться на сетчатке.

Что означает знак «-»?

Знак «минус» в значении оптической силы указывает на то, что линза является рассеивающей (вогнутой). Это также означает, что у линзы мнимый фокус — параллельные лучи света после прохождения через нее расходятся так, как будто они исходят из одной точки (фокуса), расположенной с той же стороны линзы, с которой падает свет.

Ответ: Фокусное расстояние линз равно -1 м. Эти очки исправляют близорукость. Знак «-» означает, что линза является рассеивающей.