В чем физический смысл увеличительной силы телескопа?

Я полагаю, что причина путаницы в том, что варианты 3 и 4 на самом деле относятся к одной и той же физической ситуации и на самом деле оба верны. Оба они связаны со следующим геометрическим законом: объект высотой$s$и расстояние$r$от наблюдателя будет иметь видимый угловой размер$\theta$предоставлено:

$\theta=s/r$

Телескоп увеличивает видимый угловой размер объектов; в данном случае объект размером$\theta$увеличивается до$20\times\theta$. С$\theta$соответствует вышеуказанному соотношению, можно сказать, что числитель$s$был увеличен в 20 раз (т.е. объект стал в 20 раз выше). Однако можно также сказать, что знаменатель$r$был в 20 раз меньше (т.е. объект в 20 раз ближе). Любой из них приводит к правильному угловому размеру.

Может быть интересно отметить, что

Объект, находящийся в 20 раз ближе, потребует перефокусировки оптики ближнего поля. Для наземных телескопов, камер и биноклей интуиция фокусировки в соответствии с r может показаться несовместимой с увеличением, «приближающим объекты».

Кроме того, объект, который в 20 раз ближе или в 20 раз выше, будет в 20 раз ярче (- если бы у нас были такие телескопы!). Во многих случаях невооруженный глаз не заметит, что увеличенное изображение слишком тусклое, но это важно для времени экспозиции фотографии и, возможно, для других «измерений». Поэтому я считаю, что я бы выбрал ответ e) (ни один из вышеперечисленных) и вместо этого сказал бы, что изображение объекта в 20 раз больше.

Возможно, люди не могут согласиться с одним из предложенных вариантов, потому что ни один из них на самом деле не очень хорош.

Я думаю, что, возможно, чей-то ответ уже очень хорош, но я хотел заняться математикой вместо того, чтобы учиться, так что начнем:

Рассмотрим дерево высотой$h=10 \mathrm{m}$На расстоянии$d$. Видимый размер объекта можно выразить через угол$\theta$занимает, то есть дается

Затем рассмотрим два случая$h'= h \cdot 20$или$d'=d/20$. Если высота в 20 раз больше,$\theta_2$становится (в малоугловом приближении)

Однажды я смотрел на Луну в большой оптический телескоп (в Абастумани, Грузия). Ощущение было такое, будто находишься очень близко к поверхности Луны. Это было внутреннее ощущение, которое я всегда буду помнить.

Когда экзаменационный вопрос касается того, как вещи выглядят , здесь также задействована психология. Наш мозг знает размеры вещей (луны, деревьев, птиц). В обычных условиях, только приблизившись, мы можем добиться того, чтобы объект занимал большую часть поля зрения. Черных дроздов в 20 раз больше не существует. Мозг интерпретирует угловое увеличение знакомых предметов не как рост, а как уменьшение расстояния.

я думаю, что это четвертое, потому что сила увеличения означает, насколько близко вы хотите, чтобы объект был. Итак, дерево видели через 20-кратное увеличение, поэтому оно будет в двадцать раз ближе