ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p197.5: Линзы. Построение изображений в линзах

План решения:

Для определения физического смысла оптической силы линзы необходимо вспомнить её математическое определение и единицы измерения. Оптическая сила D характеризует преломляющую способность линзы. Мы проанализируем каждое предложенное утверждение, сопоставив его с формулой связи оптической силы и фокусного расстояния.

Вычисление и анализ вариантов:

Основная формула, определяющая оптическую силу тонкой собирающей или рассеивающей линзы, выглядит так:

где F — главное фокусное расстояние линзы (измеряется в метрах), а D — оптическая сила (измеряется в диоптриях, дптр).

Рассмотрим варианты ответов:

• Вариант 1: «равна отношению фокусного расстояния к диаметру». Это неверно, так как диаметр линзы не входит в формулу оптической силы напрямую через отношение к фокусу.
• Вариант 2: «обратная величина фокусному расстоянию». Это полностью соответствует формуле D=1/F.
• Вариант 3: «равна отношению диаметра к фокусному расстоянию». Неверно по тем же причинам, что и вариант 1.
• Вариант 4: «обратная величина расстоянию от линзы до изображения». Расстояние до изображения обозначается обычно как f или v, и оно зависит от положения предмета, тогда как оптическая сила является постоянной характеристикой самой линзы.

Проверка:

Если фокусное расстояние линзы равно 0,5 м, то её оптическая сила составляет D=1/0,5=2 дптр. Если бы мы использовали другие варианты, результат был бы бессмысленным с точки зрения размерности и физики процесса преломления света. Следовательно, верным является только второе утверждение.