1.Постоение изображений в линзах
advertisement
«Построение изображений, даваемых линзами». Что же такое «линза» и какой она может быть? Обычная капелька воды, размером чуть больше миллиметра, - это короткофокусная линза с очень гладкой поверхностью и почти сферической формой. ЛИНЗА – это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями Виды линз Собирающие (линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в сходящийся и собирают его в одну точку) 1 2 1 – двояковыпуклая 2 – плосковыпуклая 3 - вогнуто-выпуклая 3 Рассеивающие (линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в расходящийся) 1 2 1 – двояковогнутая 2 – плосковогнутая 3 - выпукло-вогнутая 3 Основные элементы линзы Основные элементы рассмотрим на примере собирающей линзы (у рассеивающей линзы все аналогично) A F О B F Главная оптическая ось (АВ) – прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы. Оптический центр линзы (О) – точка пересечения главной оптической оси с линзой. Побочная оптическая ось – любая прямая, проходящая через оптический центр. Фокус – точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси. Фокусное расстояние – расстояние от линзы до ее фокуса. Оптическая сила линзы – величина, обратная ее фокусному расстоянию: Фокальная плоскость – плоскость, проведенная через фокус, перпендикулярно главной оптической оси. Построение изображений в линзах Для построения изображений обычно используются следующие лучи, ход которых после прохождения через линзу известен: • Луч, проходящий через оптический центр линзы (не преломляется) • Луч, проходящий через оптический центр линзы (не преломляется) • Луч, параллельный главной оптической оси (проходит через фокус) • Луч, параллельный главной оптической оси (проходит через фокус) • Луч, параллельный побочной оптической оси (пересекается с ней в • Луч, параллельный побочной оптической оси (пересекается с ней в фокальной плоскости) фокальной плоскости) Собирающая линза Строим луч, проходящий через оптический центр линзы Строим ход луча, падающего на линзу параллельно главной оптической оси Достраиваем полученное изображение точки Рассеивающая линза Строим луч, проходящий через оптический центр линзы Строим ход луча, падающего на линзу параллельно главной оптической оси Достраиваем полученное изображение точки Построение изображения точки, не лежащей на главной оптической оси Собирающая линза Строим луч, параллельный главной оптической оси (в данном случае он идет вдоль главной оптической оси) Строим произвольный луч, падающий от точки на линзу Изображаем побочную оптическую ось, параллельную построенному лучу Изображаем фокальную плоскость Строим ход преломленного луча, для этого соединяем точку падения произвольного луча на линзу и точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью Строим изображение точки Рассеивающая линза Строим луч, параллельный главной оптической оси (в данном случае он идет вдоль главной оптической оси) Строим произвольный луч, падающий от точки на линзу Изображаем побочную оптическую ось, параллельную построенному лучу Изображаем фокальную плоскость Строим ход преломленного луча, для этого соединяем точку падения произвольного луча на линзу и точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью Строим изображение точки Построение изображения точки, лежащей на главной оптической оси Типы изображений Действительное (прошедшие лучи образуют сходящийся пучок и пересекаются в одной точке) или мнимое (прошедшие лучи образуют расходящийся пучок, и оно находится в точке пересечения продолжений лучей) Изображение предмета Увеличенное, уменьшенное или равное Прямое или перевернутое Последовательность построения изображения в линзах ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ А ИЗОБРАЖЕНИЕ O2 О1 А/ А/ МНИМОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ А О1 O2 О1 O2 Виды изображений: • Действительное или мнимое • Увеличенное или уменьшенное • Прямое или перевёрнутое О1 O2 О1 O2 ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕДМЕТ, РАСПОЛОЖЕННЫЙ ПАРАЛЛЕЛЬНО ГЛАВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ A B О1 B/ A/ O2 Найдите графически оптический центр и главный фокус собирающей линзы, если известно, что АВ – предмет, А/ В/ - его изображение, О1О2 – главная оптическая ось собирающей линзы. А В О1 О В/ А/ О2 ГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЦЕНТРА И ГЛАВНОГО ФОКУСА ЛИНЗЫ A/ H K A h В O1 O В/ O2 Рассеивающая Расстояние до линзы d<F F<d<2F Собирающая d>2F d<F F<d<2F d>2F мнимое мнимое действительное прямое перевернутое действительное или мнимое прямое или перевернутое увеличенное или уменьшенное мнимое прямое мнимое прямое уменьшенное уменьшенное прямое уменьшенное уменьшенное уменьшенное Домашнее задание. § 64. Задание. Постройте изображение предмета. Задание повышенного уровня. Постройте изображение предмета, находящегося на главной оптической оси. А О1 В О2 Творческое задание. Изготовьте ледяную линзу, для чего налейте в чашку воды и заморозьте ее. Затем, слегка подогрев чашку, выньте готовую ледяную линзу. Определите ее фокусное расстояние.
