Линзы. Правила построения изображений, даваемых линзой
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 – двояковыпуклая2 – плосковыпуклая3 - вогнуто-выпуклая Рассеивающие (линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в расходящийся)1 – двояковогнутая2 – плосковогнутая3 - выпукло-вогнутая
Основные элементы линзы 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 линзахДля построения изображений обычно используются следующие лучи, ход которых после прохождения через линзу известен: Луч, проходящий через оптический центр линзы (не преломляется)Луч, параллельный главной оптической оси (проходит через фокус)Луч, параллельный побочной оптической оси (пересекается с ней в фокальной плоскости) Луч, проходящий через оптический центр линзы (не преломляется)Луч, параллельный главной оптической оси (проходит через фокус)Луч, параллельный побочной оптической оси (пересекается с ней в фокальной плоскости)
Собирающая линза Строим луч, проходящий через оптический центр линзыСтроим ход луча, падающего на линзу параллельно главной оптической осиДостраиваем полученное изображение точки Рассеивающая линза Строим луч, проходящий через оптический центр линзыСтроим ход луча, падающего на линзу параллельно главной оптической осиДостраиваем 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 линзуИзображаем побочную оптическую ось, параллельную построенному лучуИзображаем фокальную плоскостьСтроим 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 линзуИзображаем побочную оптическую ось, параллельную построенному лучуИзображаем фокальную плоскостьСтроим ход преломленного луча, для этого соединяем точку падения произвольного луча на линзу и точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостьюСтроим изображение точки Построение изображения точки, лежащей на главной оптической оси
Типы изображений Изображение предмета 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)Прямое или перевернутоеУвеличенное, уменьшенное или равное
Постройте изображение предмета, даваемое собирающей линзой, если … предмет находится за двойным фокусным расстоянием линзы;предмет находится на двойном фокусном расстоянии; предмет находится между точками F и 2F;предмет помещен в фокус линзы;предмет находится между линзой и ее фокусом.
Контрольные вопросы Ход каких лучей используются при построении изображений, даваемых линзой? Как они себя «ведут» при прохождении через линзу?Сколько лучей необходимо построить, чтобы получить изображение точки? Какие типы изображений вы знаете?Какое изображение называют действительным?Какое изображение называют мнимым?
Домашнее задание Постройте изображение предмета, даваемое рассеивающей линзой, если… предмет находится за двойным фокусным расстоянием линзы;предмет находится на двойном фокусном расстоянии; предмет находится между точками F и 2F;предмет помещен в фокус линзы;предмет находится между линзой и ее фокусом.