1. Охарактеризуйте изображение предмета, получаемого с помощью: а) фотоаппарата; б) проекционного аппарата.
а) Изображение, получаемое с помощью фотоаппарата, представляет собой двумерное отображение трёхмерного объекта, которое фиксируется на фотоматериале (плёнке или матрице). Это изображение является реальным, то есть оно может быть отображено на экране или напечатано. Оно обычно инвертировано, в зависимости от оптической системы, и может быть цветным или чёрно-белым. б) Изображение, получаемое с помощью проекционного аппарата, также является двумерным, но оно проецируется на экран и представляет собой увеличенное или уменьшенное отображение реального объекта. В отличие от фотоаппарата, изображение является виртуальным и существует только на экране.
2. На какие группы можно разделить оптические приборы, вооружающие глаз?
Приборы, увеличивающие изображение (лупы, микроскопы, телескопы), которые позволяют рассматривать объекты, которые невозможно увидеть невооружённым глазом, или сделать их видимыми на большем расстоянии.
Приборы, корректирующие зрение (очки, контактные линзы), которые используются для коррекции дефектов зрения, таких как близорукость, дальнозоркость, астигматизм.
3. Что называют угловым увеличением оптического прибора?
Угловое увеличение — это отношение угла, под которым виден предмет через оптический прибор, к углу, под которым тот же предмет виден невооружённым глазом. Угловое увеличение показывает, во сколько раз увеличивается видимый угол при использовании прибора по сравнению с наблюдением без него.
4. Чему равно угловое увеличение: а) лупы; б) микроскопа?
а) Угловое увеличение лупы можно рассчитать как отношение угла, под которым виден предмет через лупу, к углу, под которым он виден невооружённым глазом. Угловое увеличение лупы обычно варьируется от 2 до 10 раз, в зависимости от её фокусного расстояния. б) Угловое увеличение микроскопа зависит от его конструкции и объектива. Типичное угловое увеличение для микроскопа может быть от 40 до 1000 раз и более, в зависимости от типа и мощности объектива.
5. На какие два класса можно подразделить телескопы по их оптической схеме?
Рефлекторы — телескопы, в которых используется зеркала для сбора света и формирования изображения.
Репфракторы — телескопы, в которых используется система линз для сбора света и формирования изображения.
Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на объектив этого телескопа?
Нет, в телескоп невозможно увидеть муху, севшую на объектив, так как фокусное расстояние телескопа обычно очень большое, и фокусировка на таком близком объекте, как муха, невозможна. Телескопы предназначены для наблюдения дальних объектов, и для этого используется большое фокусное расстояние, что делает невозможным фокусировку на объектах, находящихся на таком маленьком расстоянии от объектива.
1. Определите угловое увеличение лупы, фокусное расстояние которой равно: а) 5 см; б) 8 см; в) 0,2 м.
Формула для углового увеличения лупы: U = 25 см / f, где f — фокусное расстояние лупы.
а) Для фокусного расстояния 5 см: U = 25 / 5 = 5.
б) Для фокусного расстояния 8 см: U = 25 / 8 = 3,125.
в) Для фокусного расстояния 0,2 м (или 20 см): U = 25 / 20 = 1,25.
2. Определите оптическую силу лупы, дающей: а) 4-кратное угловое увеличение; б) 2-кратное угловое увеличение.
Оптическая сила (D) лупы определяется как обратная величина её фокусного расстояния в метрах: D = 1 / f, где f — фокусное расстояние лупы в метрах.
а) Для углового увеличения 4 (что соответствует оптической силе): D = U = 4. Это означает, что фокусное расстояние лупы равно 1 / 4 = 0,25 м (или 25 см).
б) Для углового увеличения 2: D = U = 2. Это означает, что фокусное расстояние лупы равно 1 / 2 = 0,5 м (или 50 см).
3. Найдите угловое увеличение, даваемое лупой, фокусное расстояние которой 2 см: а) для нормального глаза; б) для близорукого глаза с расстоянием наилучшего зрения 15 см.
Угловое увеличение рассчитывается по формуле: U = 25 см / f, где f — фокусное расстояние лупы.
а) Для нормального глаза (расстояние наилучшего зрения 25 см): U = 25 / 2 = 12,5.
б) Для близорукого глаза с расстоянием наилучшего зрения 15 см: U = 15 / 2 = 7,5.
4. Чему равно угловое увеличение телескопа, если фокусное расстояние объектива равно 15 м, а окуляра — 2,5 см?
Угловое увеличение телескопа рассчитывается как отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра: U = F_объектив / F_окуляр, где F_объектив — фокусное расстояние объектива, F_окуляр — фокусное расстояние окуляра.
U = 15 м / 0,025 м = 600.
Ответ: угловое увеличение телескопа равно 600.