Решение на момент правки #14311 от , автор emixter. Это не текущая версия.

Условие

13.4.19. В крышке закрытого ящика, высота которого 1 м, имеется круглое отверстие. Изменится ли освещенность дна под отверстием, если в отверстие вставить линзу, оптическая сила которой равна 1 дптр? Ящик стоит под открытым небом, равномерно затянутым пеленой облаков.

Решение

Световой поток, идущий в единичном телесном угле, по всем направлениям один и тот же, потому что небо у нас равномерно затянуто пеленой облаков.

Обозначим через световой поток, идущий в единичном телесном угле и попадающий на единичную площадку линзы или дна под отверстием.

В отсутствии линзы на дно попадают лучи, идущие в телесном угле:

отв

Световой поток в этом случае равен:

отв

А освещённость дна под отверстием:

отвотвотвотв

Линза у нас с оптической силой 1 дптр, значит её фокусное расстояние 1 м - совпадает с высотой ящика. Линза собирает в своей фокальной плоскости на дне ящика на площадке площадью все лучи, идущие в телесном угле:

Такие лучи несут световой поток:

отв

Освещённость дна под отверстием в этом случае:

отвотвотв

Сравнивая выражения (1) и (2), видим, что , то есть освещённость дна ящика под отверстием не меняется.

Ответ

Не изменится.