11gdz
Головна9 класФізикаГДЗ Фізика 9 клас ЗасєкінаСтр.184

Відповіді до підручника: Стр.184

Готова відповідь до завдання Стр.184 з ГДЗ Фізика 9 клас Засєкіна.

Фізика, 9 клас · Відповіді до підручника

Текстова відповідь

ПЕРЕВІР СЕБЕ

1

Склади план експериментального визначення оптичної сили лінзи окулярів (спрямуй лінзу на віддалений об’єкт, переміщуй екран до чіткого зображення, обчисли D). Дай відповіді: чи можна за зовнішнім виглядом лінзи визначити, збиральна вона чи розсіювальна; чому для розсіювальної лінзи неможливо отримати дійсне зображення на екрані; яка лінза використовується в окулярах для короткозорості й для далекозорості; як визначають оптичну силу лінз для короткозорості; які наслідки може мати неправильно підібрана оптична сила окулярів.

План досліду з визначення оптичної сили лінзи окулярів:

  1. Закріпити лінзу окулярів у тримачі, перед нею на великій відстані розташувати яскравий віддалений об’єкт (вікно, лампу, але не Сонце напряму).
  2. Позаду лінзи розмістити білий екран (аркуш паперу) перпендикулярно до оптичної осі.
  3. Переміщувати екран уздовж осі доти, поки зображення віддаленого об’єкта не стане найчіткішим.
  4. Виміряти відстань від лінзи до екрана — це фокусна відстань F.
  5. Обчислити оптичну силу лінзи за формулою D = 1/F (F у метрах, D у діоптріях).

Відповіді на запитання:
• За зовнішнім виглядом: збиральна лінза товща посередині й тонша біля країв; розсіювальна навпаки — найтонша посередині й товстіша біля країв.
• Розсіювальна лінза завжди дає розбіжний пучок променів, тому реальні промені після неї не перетинаються й дійсне зображення на екрані не утворюється (є лише уявне зображення).
• Для корекції короткозорості застосовують розсіювальні ("мінусові") лінзи, для далекозорості — збиральні ("плюсові") лінзи.
• Оптичну силу лінз для короткозорості визначають, підбираючи пробні розсіювальні лінзи так, щоб короткозора людина чітко бачила далекі предмети; значення D такої лінзи в діоптріях і записують у рецепті зі знаком «–».
• Неправильно підібрана оптична сила окулярів може спричиняти швидку втому очей, головний біль, погіршення зору й прогресування коротко- або далекозорості.

2

З’ясуй, яку роль відіграють знання про світлові явища в професії, яку ти розглядаєш як можливу для свого майбутнього: у яких професійних діях застосовуються ці знання; які фізичні формули, закони й правила фактично використовують; які наслідки може мати помилка в розумінні світлових явищ.

Приклад для професії «фотограф».

  1. Професійні дії, де потрібні знання про світлові явища: вибір освітлення сцени й розташування джерел світла; налаштування експозиції (витримка, діафрагма, ISO); добір фільтрів, відбивачів, розсіювачів; зйомка проти світла, у сутінках, у приміщеннях.
  2. Використовувані закони й формули: закони відбиття й заломлення (робота з дзеркалами, склом, водою); уявлення про освітленість E та її залежність від відстані до джерела (E ∼ 1/r²); формула оптичної сили лінзи D = 1/F та поняття фокусної відстані для вибору об’єктивів; співвідношення між діафрагмою, витримкою й освітленістю для правильної експозиції (чим менша освітленість, тим довша витримка або більший отвір діафрагми).
  3. Наслідки помилок у розумінні світлових явищ: перевитримані або недоекспоновані кадри (надто світлі чи темні фотографії), неправильний баланс білого й небажані відтінки, розмиті зображення через недостатнє світло, засвічені відблисками ділянки, а отже — зіпсована робота й фінансові втрати або втрата репутації.

3

Уяви, що ти проєктуєш оптичну систему супутника з збиральною лінзою оптичною силою D = 0,5 дптр на орбіті висотою H = 100 км над Місяцем. 1) Обчисли фокусну відстань лінзи й порівняй її оптичну силу з оптичною силою кришталика ока в спокої (≈58 дптр). 2) Вважаючи, що поверхня Місяця дуже далека, визнач, на якій відстані f від лінзи утвориться зображення поверхні та чи можна вважати, що f ≈ F. 3) Якщо на поверхні Місяця лежить місяцехід довжиною L = 3 м, обчисли розмір його зображення на матриці камери супутника.

  1. Фокусна відстань:

D = 0,5 дптр, тому F = 1/D = 1 : 0,5 = 2 м.
Порівняння з кришталиком ока: Dока ≈ 58 дптр.
Відношення оптичних сил: 58 : 0,5 = 116.
Отже, кришталик ока має оптичну силу приблизно у 116 разів більшу, ніж лінза супутника (або лінза супутника — у 116 разів слабша).

  1. Для дуже далеких предметів (d ≫ F) з формули тонкої лінзи

1/F = 1/d + 1/f
отримуємо 1/f ≈ 1/F, тобто f ≈ F.
За H = 100 км = 100 000 м і F = 2 м: d ≈ 100 000 м ≫ 2 м, тому зображення поверхні утворюється майже у фокальній площині лінзи й можна вважати, що f ≈ F ≈ 2 м.

  1. Лінійне збільшення лінзи:

За далеким об’єктом m ≈ f/d.
Беремо f ≈ 2 м, d ≈ 100 000 м.
Тоді m ≈ 2 : 100 000 = 2·10⁻5.
Довжина місяцехода L = 3 м.
Розмір зображення:
L' = m·L ≈ 2·10⁻5 · 3 м = 6·10⁻5 м = 0,00006 м = 0,06 мм.
Відповідь: F = 2 м; оптична сила кришталика ока приблизно у 116 разів більша; зображення поверхні Місяця утворюється майже у фокусі лінзи (≈2 м); довжина зображення місяцехода на матриці становить приблизно 0,06 мм.