Question

Используя осветитель с моделью предмета, направляющую, линзу и экран, соберите оптическую установку для изучения свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы. Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 18 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм. В ответе: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки, указав ход лучей в линзе; 2) укажите результаты измерения расстояния от предмета до линзы и расстояния от линзы до изображения с учётом абсолютной погрешности измерения; 3) сформулируйте вывод о свойствах изображения (мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое).

Answer 1

1) Рисунок экспериментальной установки:

```
                  Лампа
                     |
                     |   (18 см)
                +-----------+
                |           |
                |           |
                +-----------+
                      |
                      |
               +------------+
               |   Линза    |
               +------------+
                      |
                      |
            +---------+---------+
            |      Экран        |
            +-------------------+

              \       |       /
               \      |      /
                \     |     /
                 \    |    /
                  ----|----
                    H  |   h
                       v
```

В этой схеме:
- Лампа представляет собой источник света или модель предмета, расположенную на расстоянии 18 см от линзы.
- Линза собирает световые лучи и фокусирует их, создавая изображение на экране.

2) Результаты измерения расстояний:

- Расстояние от предмета до линзы:
  d1 = 18 см ± 0,2 см (абсолютная погрешность равна ±2 мм).
  
- Для нахождения расстояния от линзы до изображения (d2), необходимо перемещать экран до тех пор, пока не будет получено четкое изображение. Предположим, что после измерений вы получили следующую длину:
  d2 = 24 см ± 0,2 см (это примерное значение, реальное может отличаться).

Таким образом, результатом является:
- Расстояние от предмета до линзы:
  d1 = 18 см ± 0,2 см
- Расстояние от линзы до изображения:
  d2 = 24 см ± 0,2 см

3) Вывод о свойствах изображения:

- Изображение является действительным, поскольку оно формируется на экране, где световые лучи пересекаются.
- Изображение перевернуто по отношению к объекту (лампе), так как это характерно для действительных изображений, образуемых собирающими линзами.
- Чтобы определить, увеличено ли изображение, можно использовать отношение расстояний: если d2 > d1, то изображение увеличено. В данном случае, с 24 см > 18 см, мы можем утверждать, что изображение увеличено.

Итак, итоговые характеристики изображения: действительное, увеличенное и перевернутое.