Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
Готовиться с нами — ЛЕГКО!
Человек, рассматривая предмет, приближает его к глазам. Изменяется ли при этом кривизна хрусталика (если изменяется, то как)?
Ответ поясните
Показать ответ и решение
Глаз человека можно считать собирающей линзой, которая проецирует изображение предмета на экран (сетчатку).
Изобразим схематично ход лучей для глаза когда он смотрит на дальние предметы и на ближние, учитывая, что в обоих
случаях изображение внутри глаза должно четко проецироваться на сетчатку (расстояние от хрусталика до сетчатки
неизменно).
Из рисунка видно, что при рассмотрении близких предметов (вторая схема), фокусное расстояние уменьшается, а оптическая
сила хрусталика, равная
– увеличивается. Увеличение оптической силы происходит за счёт увеличения кривизны
хрусталика, то есть кривизна хрусталика увеличивается.
2 балла ставится за задачу если:
_________________________________________________________________________________________________________________Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее
ошибок
1 балл ставится за задачу если:
_________________________________________________________________________________________________________________Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным,
хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не
сформулирован
0 баллов ставится за задачу если:
Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или
отсутствуют.
Теоретическую справку смотри на странице «Линза. Фокусное расстояние линзы»
Решение заданий Открытого банка заданий ФИПИ
1. Человек переводит взгляд со страницы книги на облака за окном. Как при этом меняются расстояние от зрачка до сетчатки глаза и оптическая сила хрусталика глаза человека? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Нажмите, чтобы увидеть решение
При переводе взгляда с близкого предмета на более далекие – облака, кривизна хрусталика глаза уменьшается, так как для четкого рассмотрения далеких предметов необходимо увеличить фокусное расстояние глаза. При этом оптическая сила хрусталика должна уменьшиться. Зрачок играет роль глазной диафрагмы, он расширяется или сужается в зависимости от количества света, падающего на глаз. Непосредственно за зрачком располагается прозрачный хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы. В глазу расстояние от центра хрусталика до сетчатки (т. е. до изображения) является неизменным и составляет 17 мм. Поскольку кривизна хрусталика уменьшилась, то зрачок должен приблизиться к сетчатке.
2. Аккомодация глаза рыбы основана на том, что хрусталик глаза имеет способность перемещаться вперёд-назад относительно глазного дна. Куда смещается хрусталик (по направлению к предмету или по направлению к глазному дну) в случае, когда рыба приближается к рассматриваемому предмету? Ответ поясните.
Ответ: хрусталик должен сместиться дальше от сетчатки.
Пояснение. В расслабленном состоянии глаз рыбы «настроен» на близкое видение. На рисунке показана оптическая схема расположения хрусталика (пунктирной линией) при приближении предмета к рыбе (рис. А) и при удалении предмета от рыбы (рис. Б). Отсюда видно, что чем ближе предмет к рыбе, тем дальше хрусталик от сетчатки.
3. Человек, рассматривая предмет, приближает его к глазам. Изменяется ли при этом кривизна хрусталика (если изменяется, то как)? Ответ поясните.
Ответ: Кривизна хрусталика изменяется.
Пояснение. Хрусталик играет роль собирающей линзы, а сетчатка глаза — роль экрана, на котором получается изображение предмета. При приближении предмета к собирающей линзе (для расстояний, больших фокусного) действительное изображение предмета удаляется от линзы. Чтобы положение сфокусированного изображения приближенного предмета относительно центра линзы (хрусталика) не изменилось, необходимо изменить оптическую силу хрусталика. Это достигается за счет изменения кривизны хрусталика.
4. Изображение предметов на сетчатке глаза человека является
1) мнимым уменьшенным
2) действительным уменьшенным
3) мнимым перевёрнутым
4) действительным прямым
Изображение разглядываемого предмета на сетчатке — действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик. Изображение является действительным: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек. Изображение является уменьшенным: диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.
5. При попадании света в глаз он преломляется
1) только в хрусталике
2) только в роговице
3) только в стекловидном теле
4) и в хрусталике, и в роговице, и в стекловидном теле
Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи последовательно проходят через роговицу, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело, вместе образующие оптическую систему глаза. На каждом из этапов этого пути свет преломляется.
6. Какая из представленных на рисунке схем хода параллельного пучка лучей соответствует случаю близорукого глаза?
Чтобы исправить дефект близорукости, нужно «отдалить» изображение предметов от глаза, чтобы хрусталик не вытягивался слишком сильно. Это достигается с помощью двояковыпуклой линзы, показанной на рисунке 2.
7. На рисунке приведена схема хода лучей внутри глаза. Какому дефекту зрения (дальнозоркости или близорукости) соответствует показанный ход лучей и какие линзы нужны для очков в этом случае?
1) близорукости, для очков требуется собирающая линза
2) близорукости, для очков требуется рассеивающая линза
3) дальнозоркости, для очков требуется собирающая линза
4) дальнозоркости, для очков требуется рассеивающая линза
Из рисунка видно, что изображение фокусируется не на сетчатке, а за ней, следовательно, далекие предметы человек будет видеть лучше чем близкие. Для очков требуется собирающая линза.
8. Для получения четкого (сфокусированного) изображения на сетчатке глаза при переводе взгляда с удаленных предметов на близкие изменяется
1) диаметр зрачка
2) форма хрусталика
3) соотношение палочек и колбочек на сетчатке
4) глубина глазного яблока
При переводе взгляда с далекого предмета на более близкий, изменяется кривизна (форма) хрусталика глаза уменьшается.
9. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их работы.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) очки — преломление света;
Б) зеркальный перископ — отражение света.
На белой бумаге красными чернилами написан текст. Удастся ли ученику прочесть текст через красное стекло? Ответ
поясните.
Нет, красные чернила поглощают свет всех цветов, кроме красного, а красный свет отражают. Белая бумага отражает лучи всех
цветов, но красное стекло поглощает весь свет, кроме красного. В глаза попадут одинаковые лучи и от чернил, и от бумаги, поэтому
слово будет неразличимо.
В плоском зеркале вы видите мнимое изображение другого человека, смотрящего на вас. Видит ли он в зеркале изображение ваших
глаз? Ответ поясните.
Видит. Из закона отражения света следует, что падающий и отражённый лучи (пучки света) обратимы. Следовательно, человек,
смотрящий на вас, в соответствии с законом отражения света обязательно видит изображение ваших глаз.
На белой бумаге зелёными чернилами написан текст. Удастся ли ученику прочесть текст через синее стекло? Ответ
поясните.
Да, белая бумага отражает лучи всех цветов, через синее стекло она будет казаться синей. Зеленые чернила отражают лучи только
зеленого света, а все остальные поглащают. В синем стекле зеленый текст будет казаться темного цвета.
Каким пятном (тёмным или светлым) ночью на неосвещенной дороге кажется пешеходу лужа в свете фар приближающегося
автомобиля? Ответ поясните.
Лужа будет выглядеть темнее, чем асфальт. Пятно темное. Свет, идущий от фар, отражается от асфальта рассеянно, а от лужи, как от зеркала,— только в одном направлении. В зеркальной
поверхности лужи можно увидеть светлый блик (то есть не саму лужу, а изображение фар), только если стоять на дороге
перед едущим автомобилем. Высота фар над землей примерно раза в три меньше высоты глаз человека, значит, и
лужа должна быть в 3 раза ближе к автомобилю, чем к человеку. Поскольку фары светят вперед, а не вниз, такое
может случиться, только если лужа находится от человека в десятках метров. Но с такого расстояния ночью можно
увидеть только блик, но не саму лужу. Человек не видит лужу, он видит отраженный от поверхности воды свет фар
автомобиля. Неровный асфальт рассеивает свет лучше, чем поверхность воды. Поэтому лужа будет выглядеть темнее, чем
асфальт.
Аккомодация глаза рыбы основана на том, что хрусталик глаза имеет способность перемещаться вперёд-назад относительно
глазного дна. Куда смещается хрусталик (по направлению к предмету или по направлению к глазному дну) в случае, когда рыба
приближается к рассматриваемому предмету? Ответ поясните.
Хрусталик должен сместиться дальше от сетчатки. В расслабленном состоянии глаз рыбы «настроен» на близкое видение. На
рисунке показана оптическая схема расположения хрусталика (пунктирной линией) при приближении предмета к рыбе (рис. А) и
при удалении предмета от рыбы (рис. Б). Отсюда видно, что чем ближе предмет к рыбе, тем дальше хрусталик от
сетчатки.
Огородникам не рекомендуется поливать растения при ярком солнечном свете, так как это может повлечь их ожог. Объясните
почему.
Капля на поверхности листьев имеет форму плоско-выпуклой собирающей линзы. Световые лучи, проходя через каплю
преломляются. В результате световой поток концентрируется на участках меньших, чем мог бы в отсутствии капли. В результате
этого листья растений могут получить ожоги.
Можно или нельзя опрыскивать водой листья растений, посаженных в открытом грунте, в солнечный жаркий день? Ответ
поясните.
Нет, нельзя. Капля на поверхности листьев имеет форму плоско-выпуклой собирающей линзы. Световые лучи, проходя через каплю
преломляются. В результате световой поток концентрируется на участках меньших, чем мог бы в отсутствии капли. В результате
этого листья растений могут получить ожоги.
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Стекла окон хорошо пропускают солнечный свет и почти не отражают его.
После захода Солнца на Земле темнеет не сразу, некоторое время длятся сумерки. Можно ли наблюдать сумерки на Луне? Ответ
поясните.
Нет, нельзя. На луне нет атмосферы и после захода Солнца, солнечные лучи не будут отражаться от атмосферы и не попадут на
лунную поверхность.
Почему мокрое пятно на белых брюках кажется более темным чем сухая ткань?
Свет, отраженный от ткани, проходит через границу раздела сред вода-воздух, на этой границе частично отражается от неё, поэтому
глаз наблюдателя достигает меньшее количество света, и ткань кажется темнее.
Почему тучи кажутся нам тёмными, а облака – белыми?
При прохождении света сквозь тучи и облака часть света отражается от капелек воды в облаке (туче) и не доходит до
поверхности Земли. Чему больше и крупнее капельки воды, тем меньше света проходит сквозь облако (тучу). Так
как в туче содержится большее количество воды, то меньше света доходит до наблюдателя и они кажутся более
темными.
Человек, рассматривая предмет, приближает его к глазам. Изменяется ли при этом кривизна хрусталика
(если изменяется, то как)? Ответ поясните.
1) Кривизна хрусталика увеличивается.
2) Хрусталик играет роль собирающей линзы, а сетчатка глаза — роль экрана, на котором получается
изображение предмета. При приближении предмета к собирающей линзе (для расстояний, больших
фокусного) действительное изображение предмета удаляется от линзы. Чтобы положение
сфокусированного изображения приближенного предмета относительно центра линзы (хрусталика) не
изменилось, необходимо увеличить оптическую силу линзы. Увеличение оптической силы происходит за
счёт увеличения кривизны хрусталика.
На белом листе бумаги зелёным карандашом Кирилл нарисовал автомобиль. Что он увидит,
рассматривая листок через красный фильтр? Ответ поясните.
Белая бумага отражает все лучи видимой части света, рисунок отражает только лучи зелёного
цвета и поглощает все остальные. При постановке красного фильтра фильтр пропускает
только лучи красного цвета, значит, рисунок будет поглощать все лучи и будет казаться
чёрным.
На белом листе бумаги красным карандашом Ирина нарисовала цветок. Что она увидит, рассматривая
листок через красный фильтр. Ответ поясните.
Белая бумага отражает все лучи видимой части света, рисунок отражает только лучи красного цвета и
поглощает все остальные. При постановке красного фильтра фильтр пропускает только лучи красного
цвета, значит, листок тоже станет красным. Поэтому в глаз наблюдателю попадают красного цвета лучи
одинаково от всех областей бумаги.
