17. Тип 17 № 23953. Используя осветитель с моделью предмета, собирающую линзу и экран, соберите экспериментальную установку для исследования свойств изображения, получаемого с помощью собирающей линзы. 1) Получите изображение предмета, расположенного на расстоянии 18 см от линзы. Абсолютная погрешность измерения расстояния равна ±2 мм. В бланке ответов № 2: 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).

Фокусное расстояние линзы и фактическое расстояние от линзы до изображения в условии не указаны. Поэтому ниже приведён условный образец: примем фокусное расстояние линзы равным 10 см и расположим предмет на указанном расстоянии 18 см. Эти условные данные нужно заменить результатами своего опыта.

1) Ход лучей: от верхней точки предмета один луч идёт параллельно главной оси и после линзы проходит через фокус; другой проходит через оптический центр практически без отклонения. Лучи пересекаются справа от линзы, ниже оси, образуя действительное перевёрнутое изображение.

2) Для условного примера используем формулу тонкой линзы: \(1/f=1/d+1/b\), где \(d=18\) см — расстояние до предмета, \(b\) — расстояние до изображения.

\(1/b=1/10-1/18=2/45\), поэтому \(b=22.5\) см. С учётом погрешности ±0,2 см: расстояние от предмета до линзы — \((18.0\pm0.2)\) см; расстояние от линзы до изображения — примерно \((22.5\pm0.2)\) см. Во втором результате предполагается, что погрешность измерения расстояния такая же.

3) Поскольку предмет находится дальше фокуса, изображение получается действительным и перевёрнутым. Так как \(b>d\), изображение увеличенное.

Ответ: в условном примере изображение действительное, перевёрнутое и увеличенное; фактическое расстояние до экрана и свойства изображения следует определить по установленной в опыте линзе.