Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2324
2017-03-08 
В пустом аквариуме установлены изготовленная из стекла двояковыпуклая линза и предмет, находящийся в ее фокусе. Аквариум заполняют водой. Постройте (качественно) изображение предмета в линзе.
Решение:
Двояковыпуклая стеклянная линза в воздухе является собирающей. Поскольку предмет находится в фокусе линзы, то в пустом аквариуме его изображение будет находиться на бесконечности. Однако при заполнении аквариума водой оптическая сила линзы изменяется, т.к. преломление света на границе раздела "вода-стекло" происходит иначе, чем на границе раздела "воздух-стекло". Поскольку показатель преломления стекла больше, чем воды, то линза останется собирающей, но ее фокусное расстояние увеличится. (Это несложно понять с помощью следующего качественного рассуждения: если бы показатели преломления линзы и воды были одинаковыми, то преломления бы не было вообще, оптическая сила такой линзы была бы нулевой, а фокусное расстояние - бесконечно большим. Поэтому при уменьшении разности показателей преломления среды и линзы ее фокусное расстояние увеличивается.)
Таким образом, в аквариуме с водой предмет оказывается между собирающей линзой и ее фокусом и дает прямое увеличенное мнимое изображение, получаемое по обычным правилам (см. рис.).
Ответ: см. рис. Получается прямое мнимое увеличенное изображение предмета.
В пустом аквариуме установлены изготовленная из стекла двояковыпуклая линза и предмет, находящийся в ее фокусе. Аквариум заполняют водой. Постройте (качественно) изображение предмета в линзе.
Решение:
Двояковыпуклая стеклянная линза в воздухе является собирающей. Поскольку предмет находится в фокусе линзы, то в пустом аквариуме его изображение будет находиться на бесконечности. Однако при заполнении аквариума водой оптическая сила линзы изменяется, т.к. преломление света на границе раздела "вода-стекло" происходит иначе, чем на границе раздела "воздух-стекло". Поскольку показатель преломления стекла больше, чем воды, то линза останется собирающей, но ее фокусное расстояние увеличится. (Это несложно понять с помощью следующего качественного рассуждения: если бы показатели преломления линзы и воды были одинаковыми, то преломления бы не было вообще, оптическая сила такой линзы была бы нулевой, а фокусное расстояние - бесконечно большим. Поэтому при уменьшении разности показателей преломления среды и линзы ее фокусное расстояние увеличивается.)
Таким образом, в аквариуме с водой предмет оказывается между собирающей линзой и ее фокусом и дает прямое увеличенное мнимое изображение, получаемое по обычным правилам (см. рис.).
Ответ: см. рис. Получается прямое мнимое увеличенное изображение предмета.
