Тема 10.3 Линзы
1. Классификация линз. Оптические параметры линз.
2. Фокус. Фокальные плоскости линз.
3. Оптическая сила линз.
4. Построение изображения в линзах.
5. Вывод формулы линзы.
1. Классификация линз. Оптические параметры линз.
Прозрачные для света геометрические тела, ограниченные сферическими или цилиндрическими поверхностями называются линзами.
|
C1C2 – главная оптическая ось
О – оптический центр линзы
R1 и R2 – радиусы сферических поверхностей
|
|
Линзы, у которых, середина больше чем края, называются выпуклыми. В среде оптически менее плотной они являются собирающими.
|
|
Вывод: линзы, у которых середина тоньше чем края, называются вогнутыми. В среде оптически менее плотной они являются рассеивающими.
2. Фокус. Фокальные плоскости линз.
Если на собирающую линзу направить параллельный пучок света параллельно главной оптической оси, то после преломления все лучи пересекутся в одной точке на главной оптической оси, эта точка называется главным фокусом линзы. У линзы их 2. На равном расстоянии по обе стороны от оптического центра линзы.
Если на рассеивающую линзу направить параллельный пучок света, параллельно главной оптической оси, то после преломления лучи рассеиваются так, что их продолжение по другую сторону от линзы пересекутся в одной точке. Эта точка называется мнимым фокусом линзы. У линзы их -2 на равном расстоянии по обе стороны от линзы.
Плоскость перпендикулярная главной оптической оси и проходящая через главный фокус линзы – называется фокальной плоскостью линз.
Любая прямая, проходящая через оптический центр линзы, называется побочной оптической осью линзы. У линзы их множество. Если на линзу направить параллельный пучок света параллельно побочной оси, то после преломления эти лучи пересекутся в точке пересечения побочной оси с фокальной плоскостью - точка называется побочным фокусом линзы. У линзы их много, и из них состоит фокальная плоскость.
3. Оптическая сила линзы.
Расстояние от оптического центра линзы до фокуса называется фокусным расстоянием. OF=F
Величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы, она обозначается: 
Д = м-1 = 1 дптр (диоптрий) – оптическая сила линзы. Зависит от формы линзы, её геометрических размеров и относительного показателя преломления вещества, из которого изготовлена линза. Если оптическая сила линзы >0, то линза собирающая, при Д < 0, линза рассеивающая.
4. Построение изображения в линзах.
Для того, чтобы построить изображение предмета, полученного с помощью линзы, необходимо построить изображение каждой его отдельной точки. Для построения изображения точки, необходимо выбрать минимум 2 луча, ход которых после преломления заранее известен.
1 случай: линзы, собирающие предмет, находятся за двойным фокусным расстоянием.
Если перед собирающей линзой поместить предмет за двойным фокусным расстоянием, то его изображение будет перевёрнутым, уменьшенным между 1 и 2-ым фокусным расстоянием.
Вывод: Если предмет поместить перед собирающей линзой между 1-ым и вторым фокусным расстоянием, то его изображение будет действительным, перевёрнутым, увеличенным за двойным фокусным расстоянием.
Вывод: Если предмет поместить перед собирающей линзой на расстоянии меньше фокусного , то его изображение будет мнимым, прямым, всегда увеличенным на расстоянии больше фокусного.
Предмет помещаем перед рассеивающей линзой.
Вывод: Если предмет поместить перед рассеивающей линзой, то, независимо от расстояния, его изображение всегда будет уменьшенным, мнимым, прямым на расстоянии меньше фокусного расстояния.
5. Вывод формулы линзы.
OB=d – расстояние от предмета до линзы
OB’=f – расстояние от изображения до линзы
AB=h – высота предмета
A’B’=H – высота изображения
- формула для собирающей линзы
«+» - даёт действительное изображение
«-» - даёт мнимое изображение
Физическая величина, показывающая во сколько раз высота изображения больше высоты самого предмета, коэффициентом увеличения линзы - b
- формула расчёта коэффициента увеличения линзы