Параграф 59 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Прямую, проходящую через центры Сх и С2 сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называют главной оптической осью линзы.
Мы будем рассматривать линзы, толщина которых мала по сравнению с радиусами поверхностей. В этом случае расстояние между точками пересечения главной оптической оси с поверхностями линзы мало и можно считать, что эти две точки являются одной точкой О — оптическим центром линзы.
Возможен случай, когда одна из поверхностей линзы плоская. Покажем на опыте, как преломляет свет двояковыпуклая линза. Направим на линзу пучок лучей, параллельных её главной оптической оси. Мы увидим, что свет после прохождения двояковыпуклой линзы собирается в одной точке F. Поэтому такую линзу называют собирающей. Точку F называют фокусом линзы. Расстояние от оптического центра линзы до фокуса называют фокусным расстоянием и также обозначают буквой F.
2. Какие виды линз вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
Собирающие и рассеивающие.
3. Какая из двух собирающих линз, имеющих разные фокусные расстояния, даёт большее увеличение?
Чем больше увеличение линзы, тем меньше фокусное расстояние.
4. Что характеризует оптическая сила линзы?
Оптическая сила линзы – это величина, обратная ее фокусному расстоянию.
5. Как определить оптическую силу линзы? В чём она измеряется?
За единицу оптической силы принята оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1м.
Называют эту единицу диоптрия (дптр). Фокусное расстояние, как и любое другое расстояние, можно измерять в метрах, сантиметрах, миллиметрах. Но для вычисления оптической силы линзы фокусное расстояние должно быть выражено только в метрах.
Обсуди с товарищами.
Как, используя в качестве источника света Солнце, оценить фокусное расстояние собирающей линзы?
На стене можно получить светящуюся точку, используя линзу. Далее измеряем расстояние от линзы до стены. Это будет фокусное расстояние. Все лучи собираются в точке фокуса, при этом лучи Солнца будут параллельными из-за большой его удаленности.
Упражнение 49.
1. Какой вред в солнечный день могут принести листьям растений попавшие на них капли воды?
В данном случае капля воды играет роль собирающей линзы. Солнечные лучи попали на каплю воды, собрались в одну точку и прожгли лист.
2. Найдите оптическую силу собирающих линз, фокусные расстояния которых 5 см, 20 см, 2 м.
D=1/F
D1=1/F1 =1/0.05=20 дптр
D2=1/F2 =1/0.2=5 дптр
D3=1/F3 =1/0.5=2 дптр
3. Даны две линзы с оптическими силами +5 дптр и -2 дптр. Какая из них рассеивающая?
+5 дптр – собирающая линза.
— 2 дптр – рассеивающая линза.

Вопросы

1. Прямую, проходящую через центры $$C_1$$ и $$C_2$$ сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называют главной оптической осью линзы.

Если толщина линзы мала по сравнению с радиусами её поверхностей, то точки пересечения главной оптической оси с поверхностями линзы можно считать одной точкой $$O$$ — оптическим центром линзы.

Пучок лучей, параллельных главной оптической оси, после прохождения двояковыпуклой линзы собирается в одной точке $$F$$. Такую линзу называют собирающей, а точку $$F$$ — фокусом линзы. Расстояние от оптического центра до фокуса называют фокусным расстоянием.

2. Линзы бывают собирающие и рассеивающие. Они отличаются тем, что собирающая линза собирает параллельные лучи в фокусе, а рассеивающая после преломления делает лучи расходящимися.

3. Большее увеличение даёт та собирающая линза, у которой меньше фокусное расстояние.

4. Оптическая сила линзы характеризует, насколько сильно линза преломляет свет. Она равна величине, обратной фокусному расстоянию.

5. Оптическую силу линзы находят по формуле

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

где $$F$$ — фокусное расстояние, выраженное в метрах. Единица оптической силы — диоптрия (дптр).

Обсуди с товарищами

Чтобы оценить фокусное расстояние собирающей линзы с помощью Солнца, нужно направить линзу на солнечные лучи и получить на экране или стене маленькое светлое пятно. Расстояние от линзы до этого пятна будет примерно равно фокусному расстоянию, так как лучи Солнца можно считать параллельными.

Упражнение 49

1. Капля воды на листе в солнечный день действует как собирающая линза. Она собирает солнечные лучи в маленькую яркую точку, из-за чего лист может нагреться и даже обгореть.

2. Найдём оптическую силу линз:

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

$$ F_1=5\ \text{см}=0{,}05\ \text{м},\quad D_1=\frac{1}{0{,}05}=20\ \text{дптр} $$

$$ F_2=20\ \text{см}=0{,}2\ \text{м},\quad D_2=\frac{1}{0{,}2}=5\ \text{дптр} $$

$$ F_3=2\ \text{м},\quad D_3=\frac{1}{2}=0{,}5\ \text{дптр} $$

Ответ: $$20\ \text{дптр},\ 5\ \text{дптр},\ 0{,}5\ \text{дптр}$$.

3. Рассеивающая линза имеет отрицательную оптическую силу. Значит, рассеивающая линза — это линза с оптической силой $$-2\ \text{дптр}$$, а линза с оптической силой $$+5\ \text{дптр}$$ — собирающая.