Номер 2, страница 61 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-44. Линзы. Оптическая сила линзы. Вариант 1 - номер 2, страница 61.

Условие.

2. Две линзы (рис. 94) сделаны из одинакового стекла. У какой из них больше фокусное расстояние; оптическая сила? Ответ поясните.

Рис. 94

Решение.

Для определения фокусного расстояния и оптической силы линз необходимо рассмотреть их геометрию и связь этих величин. Оптическая сила линзы $\text{D}$ и её фокусное расстояние $\text{F}$ связаны обратной зависимостью:

$D = \frac{1}{F}$

Оптическая сила линзы, согласно формуле для тонкой линзы, зависит от показателя преломления материала $\text{n}$ (в данном случае он одинаков, так как линзы из одного стекла) и радиусов кривизны её сферических поверхностей $R_1$ и $R_2$:

$D = (n - 1) \left( \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \right)$

Из этой формулы следует, что чем меньше радиусы кривизны поверхностей (то есть чем более выпуклой является линза), тем больше её оптическая сила.

На рисунке видно, что линза 2 является более выпуклой (более "толстой" в центре по сравнению с краями), чем линза 1. Это означает, что радиусы кривизны её поверхностей меньше, чем у линзы 1. Следовательно, линза 2 преломляет свет сильнее.

фокусное расстояние

Фокусное расстояние – это расстояние от центра линзы до точки, в которой собираются параллельные лучи после преломления. Чем сильнее линза преломляет свет, тем ближе к ней находится фокус, и тем меньше фокусное расстояние. Линза 1 менее выпуклая, она слабее преломляет свет, поэтому параллельные лучи соберутся на большем расстоянии от неё. Таким образом, фокусное расстояние у линзы 1 больше, чем у линзы 2.

Ответ: Большее фокусное расстояние у линзы 1.

оптическая сила

Оптическая сила характеризует преломляющую способность линзы. Так как линза 2 более выпуклая и преломляет свет сильнее, её оптическая сила больше. Это также следует из формулы $D = 1/F$. Поскольку у линзы 2 фокусное расстояние $\text{F}$ меньше, её оптическая сила $\text{D}$ будет больше.

Ответ: Большая оптическая сила у линзы 2.