Самостоятельная работа 23: формула тонкой линзы

Начальный уровень
1. Оптическая сила линзы равна 5 дптр. Выберите правильное утверждение.
A. Линза рассеивающая.
Б. Линза собирающая.
B. Фокусное расстояние линзы равно 2 м.
2. Фокусное расстояние собирающей линзы равно 50 см. Выберите правильное утверждение.
A. Оптическая сила линзы 0,02 дптр.
Б. Оптическая сила линзы 2 дптр.
B. Если предмет расположить на расстоянии 75 см от
линзы, то изображение предмета будет мнимым.
3. Оптическая сила первой линзы равна 4 дптр, второй —
1,5 дптр, третьей — -0,5 дптр. Выберите правильное утверждение.
A. Наибольшее фокусное расстояние у первой линзы.
Б. Фокусное расстояние второй линзы равно 25 см.
B. Третья линза является рассеивающей.
4. На расстоянии 50 см от собирающей линзы с фокусным расстоянием 25 см находится свеча. Выберите правильное утверждение.
А. Оптическая сила линзы равна 0,04 дптр.
Б. Линза дает мнимое изображение свечи.

В. Изображение свечи находится на расстоянии 50 см от линзы.
5. Бабушка не может читать газету без очков, если расстоя¬ние от книги до глаз меньше 40 см. Выберите правильное утверждение.
A. Бабушка страдает близорукостью.
Б. Бабушке необходимы очки с рассеивающими линзами.
B. На сетчатке образуется перевернутое изображение текста.
6. Мальчик сфотографировал проплывший по реке теплоход. Выберите правильное утверждение.
А. С помощью объектива получено увеличенное изоб¬ражение теплохода.

Б. С помощью объектива получено мнимое изображение теплохода.
В. Объектив фотоаппарата действует как одна собирающая линза.
Средний уровень
1. Оптические силы трех линз таковы: -0,5 дптр; 2 дптр; -1,5 дптр. Есть ли среди них рассеивающие линзы? соби¬рающие? Объясните свой ответ.
2. Каким образом устраняются такие недостатки глаза, как близорукость и дальнозоркость?
3. У одной линзы фокусное расстояние равно 0,25 м, у дру¬гой — 0,4 м. Какая из них обладает большей оптической силой? Во сколько раз?
4. Какие линзы применяют в очках, предназначенных для близоруких людей? дальнозорких?
5. Линзы имеют следующие значения оптической силы:
1,5 дптр; 3 дптр. У какой из линз фокусное расстояние больше? Во сколько раз?
6. Оптическая сила линз в очках -2 дптр. Для близорукого или дальнозоркого глаза предназначены эти очки?
7. Фокусное расстояние линзы равно 40 см. Какова оптичес¬кая сила этой линзы?
8. Что служит главной частью фотоаппарата? Каково ее на¬значение?
Достаточный уровень
1. а) Как отличить очки для дальнозорких людей от очков для близоруких людей?
б) Определите фокусное расстояние рассеивающей линзы, если предмет находится на расстоянии 15 см от линзы, а его изображение получается на расстоянии 6 см от линзы.
2. а) В очках или без очков должны смотреть в микроскоп люди, имеющие дефект зрения?
б) На каком расстоянии от собирающей линзы с фокус¬ным расстоянием 20 см получится изображение предме¬

та, если сам предмет находится на расстоянии 15 см от линзы?
3. а) Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на его объектив?
б) Найдите фокусное расстояние и оптическую силу со¬бирающей линзы, если известно, что изображение пред¬мета, помещенного на расстоянии 30 см от линзы, полу¬чается по другую сторону линзы на таком же расстоянии от нее.
4. а) Если человек в молодости страдал близорукостью, то в пожилом возрасте этот недостаток зрения у него умень¬шается. Почему?
б) При помощи собирающей линзы с фокусным расстоя¬нием 6 см получают мнимое изображение рассматриваемой монеты на расстоянии 18 см от линзы. На каком рассто¬янии от линзы размещена монета?
5. а) В чем состоит преимущество зрения двумя глазами? б) Каково фокусное расстояние собирающей линзы, даю¬щей мнимое изображение предмета, помещенного перед ней на расстоянии 0,4 м? Расстояние от линзы до изобра¬жения 1,2 м.
6. а) Можно ли устроить фотографический аппарат без объ¬ектива?
б) Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы, оптическая сила которой равна 10 дптр. На каком расстоянии от линзы получается изображение свечи?
7. а) Какой дефект зрения (близорукость или дальнозоркость) у человека, пользующегося очками с собирающими линза¬ми? Обоснуйте свой ответ.
б) Расстояние от мнимого изображения предмета до соби¬рающей линзы, оптическая сила которой 2 дптр, равно 0,4 м. Определите расстояние от линзы до предмета.
8. а) Какие линзы (собирающие или рассеивающие) приме¬няют в очках, предназначенных для близоруких людей? Обоснуйте свой ответ.
б) Предмет расположен на расстоянии 0,15 м от рассеиваю¬щей линзы с фокусным расстоянием 0,3 м. На каком расстоянии от линзы получается изображение данного предмета?
Высокий уровень
1. а) Близорукий человек оказался на необитаемом острове. Сумеет ли он развести костер, используя линзы очков как зажигательные стекла? Обоснуйте свой ответ.
б) Перед рассеивающей линзой с фокусным расстояни¬ем 0,2 м на расстоянии 10 см от нее поставлен предмет. На каком расстоянии от линзы получается его изображе¬ние?
2. а) Вы нашли очки. Предложите способ, с помощью кото¬рого можно определить, близорукость или дальнозоркость у их владельца.
б) Определите оптическую силу рассеивающей линзы, если известно, что предмет расположен перед ней на рас¬стоянии 40 см, а мнимое изображение находится на рас¬стоянии 160 см от линзы.
3. а) Устройство фотоаппарата очень напоминает устройство глаза, однако «наводка на резкость» в фотоаппарате и в глазу происходит по-разному. В чем заключается это различие?
б) Действительное изображение предмета получилось на таком же расстоянии от собирающей линзы, на каком от нее расположен данный предмет. Чему равно это рассто¬яние, если фокусное расстояние линзы равно 15 см?
4. а) В воде человек видит размытые контуры окружаю¬щих его предметов. Означает ли это, что под водой глаз становится очень близоруким или очень дальнозорким? Обоснуйте свой ответ.
б) Каково фокусное расстояние рассеивающей линзы, если изображение предмета, расположенного на рассто¬янии 20 см от линзы, находится на расстоянии 15 см от нее?
5. а) Как изменится фокусное расстояние и оптическая сила хрусталика глаза, когда человек переводит глаза со стра¬ницы книги на облака за окном?

б) Точечный источник света находится в фокусе рассе¬ивающей линзы. Где получится его изображение, если фокусное расстояние линзы -4 см?
6. а) Какой дефект зрения «появится» у рыбы, которую вы¬нули из воды, — близорукость или дальнозоркость?
б) Где следует поместить предмет перед рассеивающей линзой с фокусным расстоянием F = -30 см, чтобы его
2
изображение находилось на расстоянии f — —F от линзы?
3
7. а) Можно ли наблюдать мнимое изображение предмета, получаемое посредством собирающей линзы?
б) Определите фокусное расстояние собирающей линзы, если расстояние от источника света до линзы равно 2 см, а расстояние от линзы до мнимого изображения источни¬ка равно 2,5 см.
8. а) Можно ли получить действительное изображение пред¬мета посредством рассеивающей линзы? Можно ли его наблюдать?
б) Экран с изображением электрической лампочки уда¬лен от собирающей линзы на расстояние, которое в 3 раза больше расстояния d от лампочки до линзы. Чему равно фокусное расстояние линзы, если d = 12 см?
Домашние экспериментальные задания
Средний уровень
1. Расположите экран на расстоянии, не превышающем 50 см от зажженной свечи. Между ними поместите карандаш: один раз вертикально, а второй раз — горизонтально. Какие образуются тени, почему? Объясните.
2. Если карандаш в предыдущем опыте заменить обычной столовой вилкой, то при вертикальном ее расположении тень четко отображает форму ее зубцов, а при горизон¬тальном расположении тень зубцов розмыта. Проведите опыт и объясните, почему это происходит.
3. Напишите имя НАТАША, расположив буквы одну под другой. Разрежьте запись по вертикальной оси симметрии

этих букв. Приложите к линии разреза перпендикуляр¬но плоскости листа бумаги плоское зеркало и загляните в него. Объясните наблюдаемый результат.
4. Направьте свет настольной лампы на подошву утюга. Какой вид отражения дает подошва?
5. Изменится ли оптическая сила линзы (лупы, очков) при погружении ее в воду? Проверьте свое предположение на опыте.
6. Между настольной лампой и стеной при отключенном верхнем свете поместите несколько различных предметов (книгу, руку и т. д.) и получите от каждого на стене тень и полутень. Объясните с помощью рисунка их образование.
Достаточный уровень
1. В затемненной комнате положите на край стола зажжен¬ный фонарик и посыпайте перед фонариком сверху пудру, растертый мел или тальк. Когда пылинки попадают в зону действия фонарика, они делают свет видимым. Проделав опыт, ответьте на следующие вопросы:
а) как долго будет виден пучок света;
б) влияют ли пылинки на направление распространения света?
2. Эффект прозрачности
Требуется: лист бумаги, несколько капель масла, соло¬минка, фонарик.
а) На лист бумаги нанесите одну-две капли масла.
б) Поставьте лист между включенным фонариком и стеной.
в) Осветите сначала чистый лист, а потом направьте луч света на масляное пятно.

Когда луч света падает на масляное пятно, просвет на
стенке становится значительно ярче. Объясните, почему
это происходит.
3. Положите на стол плоское зеркало и, смотря в него, по-
сыпайте его поверхность зубным порошком (или пудрой).
Пронаблюдайте, как начнет темнеть при сильном запы-
лении ваше изображение. Когда слой порошка станет до-
вольно густым, вы не увидите ничего, кроме шероховатой
поверхности. Объясните наблюдаемые явления.
4. Зеркало против зеркала
Требуется: два плоских зеркала.
а) Посмотрите в одно из двух зер-
кал и помашите себе правой рукой.
Изображение в зеркале машет вам
левой рукой.
б) Поставьте зеркала под углом и встаньте в центре перед
ними.
в) Снова помашите себе рукой. На этот раз движение ва-
шей правой руки соответствует движению правой руки
изображения.
Объясните опыт.

5. Светящаяся струя
Требуется: фонарик, прозрачная пластиковая бутыл¬ка, прозрачная пластиковая гибкая трубка, пластилин, скотч, кусок светонепроницаемой темной ткани, вода, ножницы.
а) Наполните бутылку водой.
б) Сделайте в пробке отверстие и вставьте туда трубку, за¬лепив пластилином место входа трубки.
в) Скотчем приклейте фонарик к днищу бутылки и вклю¬чите его.
Оберните всё светонепроницаемой темной тканью, оста¬вив снаружи только трубку.
г) В темной комнате надавите на бутылку, чтобы полу¬чить постоянно текущую струйку воды (делайте это над тазиком).
Результат: из трубки вытекает светящаяся струйка воды.
Объясните опыт.
6. Воспользуйтесь игрушкой со световодами. Пронаблюдайте за ходом лучей в оптических волокнах и начертите в тет¬ради схематически ход лучей света в световоде.

7. С наступлением темноты зрачок человеческого глаза рас¬ширяется. Проверьте на опыте это явление и объясните, как оно отражается на резкости изображений окружающих предметов. Есть ли у фотоаппарата аналогичная деталь?
8. Одноглазый пират — герой романов Стивенсона — никак не мог попасть ниткой в игольное ушко. Попробуйте со¬вершить эту «операцию» вы, закрыв один глаз. Сделайте выводы из этого опыта.
Высокий уровень
1. Встаньте под уличным светильником так, чтобы на землю падала тень от вашей фигуры. Обратите внимание на кон¬трастность тени ног и тени головы. Как можно объяснить этот факт?
2. Возьмите в каждую руку по одному остро заточенному карандашу. Закрыв один глаз и не поворачивая голову, попадите острием одного карандаша в острие другого. Разведите карандаши и повторите опыт несколько раз. Проделайте эту операцию, открыв оба глаза. Оцените преимущество зрения двумя глазами.
3. Предложите метод для различения собирающей линзы от рассеивающей, не определяя при этом на ощупь их толщину в разных местах.

4. Повторите опыт Евклида. Положите на дно чайной чашки монету, после чего расположите чашку перед собой так, чтобы края чашки закрывали ее дно. Если, не меняя вза¬имного расположения чашки и глаз, налить в нее воду, то монета становится видимой. Почему?
5. Иллюзия стрелки. Еще в позапрошлом столетии для демон¬страции оптических обманов изображали две стрелки, одну из которых рисовали с расходящимися вверх и вниз конца¬ми, а другую — с концами, направленными в середину (см. рисунок). Посмотрите внимательно на рисунок и скажите, какая стрелка кажется вам более длинной. А теперь измерьте линейкой длину каждой стрелки. Сделайте выводы.
6. Иллюзия железнодорожной колеи. Железнодорожные рельсы, идущие вдаль, кажутся сходящимися за гори¬зонтом. А верхняя горизонтальная линия между ними на рисунке кажется более длинной, в каком бы положении вы ни держали изображение. Проверьте это, поворачивая рисунок. Сделайте выводы.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...