Линзы

сферическими поверхностями (с. 206)



На самом деле линза – более широкое

понятие: Прозрачное тело с двумя преломляющими границами, способное формировать изображение. Определение в учебнике – частный случай, а именно – сферические линзы. Мы с вами в школьном курсе будем заниматься только сферическими линзами. Сразу уточним, что плоскость – частный случай сферы с бесконечно большим радиусом.

поверхностями линз, пространство между поверхностями заполнена стеклом

Прямая АВ, проходящая через

центры сфер – главная оптическая ось линзы
Точки D и E – точки пересечения главной оси линзы поверхностей сфер
Середина отрезка DE – точка О – оптический центр линзы
Отрезок DE значительно меньше R1 и R2 линза называется тонкой.
Мы будем изучать только тонкие сферические линзы

R1

R1

R2

R2

2

3 4 5 6

Перечисляем слева направо поверхности:
1 – выпукло – выпуклая или двояко выпуклая
2 – выпукло плоская
3 – выпукло – вогнутая
4 – вогнуто-вогнутая или двояко вогнутая
5 - плоско-вогнутая
6 – выпукло-вогнутая

края
Середина линзы тоньше, чем края

линза собирающая, то все преломленные в ней лучи пересекутся в

точке F на главной оптической оси. Эта точка называется фокусом линзы.

В рассеивающей линзе продолжения
расходящихся лучей пересекаются
в одной точке на главной оптической
оси F. Эта точка тоже называется фокусом
(мнимым).

OF – фокусное расстояние линзы. В задачах F часто используется для обозначения фокусного расстояния.

в ней
б) обозначение на схемах
Собирающая линза
Рассеивающая линза

преломления в линзе пересекутся все лучи источника, преломленные в линзе

(действительное изображение), или продолжения лучей (мнимое изображение).

F

F

S

Рисуйте вместе со мной. Сначала главную оптическую ось и линзу. Отмечаем оптический центр линзы.

На оси слева и справа от линзы откладываем фокусы линзы (фокусное расстояние 2 см – 4 клетки в тетради)

O

Отмечаем положение источника – 6 см
левее линзы на высоте 2 см над оптической осью.

лучи, то нам достаточно построить два луча, ход которых нам

известен, чтобы найти общую точку пересечения всех лучей. Для страховки научимся строить три особенных луча.

Первый луч – до линзы параллельно главной оптической оси, после линзы пройдет через фокус.

1

Второй луч – через оптический центр, не меняя направления распространения

2

Третий луч – до линзы через передний фокус, после линзы параллельно главной оптической оси

3

другой луч и быть уверенными, что после преломления в линзе

он обязательно пройдет через точку S’.

1

2

3

Точка пересечения преломленных лучей – изображение источника в линзе. Отметим эту точку на рисунке.

S’

Принятые обозначения:

d - расстояние от линзы до предмета

f – расстояние от линзы до изображения предмета

d

f

перпендикулярно главной оптической, имеющего определенный размер. Изобразим такой предмет с

помощью стрелки.

Изображение конца стрелки у нас уже построено. Легко убедиться, что изображением исходной стрелки будет являться стрелка, перпендикулярная к оси, конец которой окажется в точке S’.

В нашем случае: действительное (пересекаются лучи, а не их продолжения); перевернутое (источник был над осью, изображение под); уменьшенное.

Описание изображения: действительное или мнимое, прямое или перевернутое, размер (увеличенное, равное, уменьшенное).

h=1 см, находящегося на расстоянии d= 1 см от собирающей

линзы с фокусным расстоянием F= 2 см. Строим вместе!

Рисуем главную оптическую ось, линзу и откладываем фокусы линзы и оптический центр линзы.

О

F

F

Отмечаем положение предмета

Строим лучи 1 и 2

1

2

Видно, что из линзы выходит расходящийся пучок света. Глаз на пересечении продолжений лучей будет видеть яркую точку – мнимое изображение

позже), в параграфе 69 – про построение изображения в собирающей

линзе. Рассеивающую линзу пока не трогаем!
Построить и описать три изображения для собирающей линзы из индивидуального домашнего задания. Каждое изображение строить на отдельной странице бумаги в клетку, соблюдая масштаб 1 см= 2 клетки. При построении особых лучей используйте клетки листа как координатную сетку. В беседе каждого класса к заданию прикреплен документ с указанием фамилий учеников, кому адресовано конкретное задание. Пока только строим и описываем изображения в собирающей линзе. Как проводить расчет и как строить изображение в рассеивающей линзе - на следующем занятии. Всем успеха!

Образец задания.

Построить изображение в линзе. Описать изображение.
Сосчитать по формуле тонкой линзы расстояние от линзы до изображения.
Найти оптическую силу линз и увеличение.

фокус с вершиной стрелки.
Построим до линзы луч – продолжение

этой линии.

Построим преломленный луч

3

Построим продолжение луча 3 до пересечения с продолжениями лучей 1 и 2

Опишем изображение:

мнимое

прямое

увеличенное