Ученик исследовал характер изображения предмета в двух стеклянных линзах: фокусное расстояние одной линзы F1 = – 0,2 м, другой F2 = 0,1 м – и сделал определённые выводы. Из приведённых ниже выводов выберите два правильных и запишите их номера. Укажите один или несколько правильных вариантов ответа:
1)Изображение предмета, созданное первой линзой, всегда мнимое, а изображение, созданное второй линзой, мнимое только в том случае, когда предмет находится между линзой и фокусом.
2)Оптическая сила первой линзы меньше, чем второй.
3)Изображение предмета, созданное и той, и другой линзой, всегда прямое.
4)Обе линзы собирающие.
5)Радиус кривизны сферической поверхности первой линзы равен радиусу кривизны сферической поверхности второй линзы
Для начала давайте вспомним основные понятия оптики, связанные с изображениями предметов в линзах.
Обычно вопросы о изображениях в линзах сводятся к трем основным случаям:
1) Изображение может быть действительным или мнимым;
2) Изображение может быть прямым или перевёрнутым;
3) Изображение может быть увеличенным или уменьшенным по сравнению с предметом.
Теперь перейдем к рассмотрению выводов и выбору правильных ответов:
1) Изображение предмета, созданное первой линзой, всегда мнимое, а изображение, созданное второй линзой, мнимое только в том случае, когда предмет находится между линзой и фокусом.
Этот вывод правильный. Когда предмет находится между линзой и ее фокусом, изображение будет мнимым. Это происходит потому, что лучи света после прохождения через линзу расходятся и не сходятся в одной точке. Такое изображение не может быть сфокусировано на экране или плоскости.
2) Оптическая сила первой линзы меньше, чем второй.
Этот вывод неверный. Оптическая сила линзы определяется ее фокусным расстоянием. Оптическая сила (D) выражается формулой D = 1 / f, где f - фокусное расстояние. Следовательно, чем меньше фокусное расстояние, тем больше оптическая сила линзы. Таким образом, линза с фокусным расстоянием 0,1 м будет иметь большую оптическую силу, чем линза с фокусным расстоянием -0,2 м.
3) Изображение предмета, созданное и той, и другой линзой, всегда прямое.
Этот вывод неверный. Изображение предмета в линзах может быть как прямым, так и перевёрнутым, в зависимости от положения предмета и линзы. Поэтому это утверждение неверно.
4) Обе линзы собирающие.
Этот вывод неверный. Одна из линз имеет фокусное расстояние с отрицательным значением (-0,2 м), что означает, что эта линза является рассеивающей. Рассеивающая линза разделяет падающие на нее световые лучи и создает мнимое изображение.
5) Радиус кривизны сферической поверхности первой линзы равен радиусу кривизны сферической поверхности второй линзы.
Этот вывод зависит от условий задачи, которые не указаны. Поэтому правильного ответа нет.
Итак, верные ответы будут следующими:
1) Изображение предмета, созданное первой линзой, всегда мнимое, а изображение, созданное второй линзой, мнимое только в том случае, когда предмет находится между линзой и фокусом.
2) Оптическая сила первой линзы меньше, чем второй.
Надеюсь, это ответ был понятен и полезен для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
С наилучшими пожеланиями,
Ваш учитель.