Оптична сила лінзи. 

Формула тонкої лінзи.

Мета.

Навчальна. Ввести поняття оптичної сили лінзи та навчитися її визначати за допомогою формули тонкої лінзи.

Розвиваюча. Розвивати просторову уяву, логічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру оформлення графічних та розрахункових задач.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: підруч. для 9 класу  Бар’яхтар В. Г., Довгий С. О., Божинова Ф. Я., <<Читати онлайн>>
• Відео. Залежність фокусної відстані від її опуклості (Час показу 0:38 хв)

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Оптична сила лінзи.
3. Вчимося розв’язувати задачі.
4. Запитання до уроку.
5. Домашнє завдання.
6. Перевір себе.
7. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

2. Оптична сила лінзи.

Оптична сила лінзи. Фокусна відстань F - це відстань між оптичним центром лінзи та її фокусом. Фокусну відстань вимірюють у м (метрах): [F]=м.

Більш опукла лінза має меншу фокусну відстань, менш опукла - більшу фокусну відстань.

Відео. Залежність фокусної відстані від її опуклості (Час показу 0:38 хв)

Фокус збиральної лінзи дійсний, тому фокусна відстань додатна F>0, а фокус розсіювальної лінзи - уявний, тому фокусна відстань - від’ємна F<0.

Оптичною силою  D називають величину, що характеризує заломлювальну здатність лінзи. У більш опуклої лінзи заломлювальна здатність більша, ніж у менш опуклої:

За одиницю оптичної сили взято 1 діоптрію:

1 діоптрія - це оптична сила лінзи, фокусна відстань, якої дорівнює 1 м.

Для визначення оптичної сили лінзи на досліді вимірюють її фокусну відстань. Оптичну силу збиральної лінзи вважають додатною. Позначають, наприклад, +2 дптр. Оптичну силу розсіювальної лінзи вважають від'ємною. Позначають, наприклад, -2 дптр.

Можна визначити оптичну силу лінзи, не знаючи її фокусної відстані. Для цього потрібно отримати зображення предмета у лінзі та виміряти відстані: від лінзи до предмета (d) та від лінзи до зображення (f).

Враховуючи подібність трикутників, що утворюються при побудові зображення, можна вивести формулу тонкої лінзи:

, або  

де F - фокусна відстань,  f - відстань від лінзи до зображення,  d - відстань від лінзи до предмета.

Якщо зображення дійсне, то f>0; якщо уявне, то f<0. Якщо лінза збиральна, то F>0, якщо розсіювальна - F<0.

Якщо лінзи досить тонкі і торкаються одна одної, то оптична сила системи лінз дорівнює сумі оптичних сил лінз, які входять до цієї системи: .

Збільшення Г - це співвідношення між видимим розміром об'єкта (його розмір на зображенні) і його справжнім розміром. Лінійне збільшення тонкої лінзи:

Г=. [Г]=1.

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 31.1. Яку оптичну силу має розсіювальна лінза, фокусна відстань якої дорівнює 40 см?

Задача 31.2. На рисунку зображено хід світлового променя крізь збиральну лінзу. Визначте оптичну силу лінзи, якщо відстань між лініями сітки на рисунку - 2 см.

Задача 31.3. Збиральна лінза дає дійсне зображення предмета. Доведіть, що .

Задача 31.4. Учень отримав чітке зображення нитки розжарення на екрані. Визначте фокусну відстань та оптичну силу лінзи. Одна поділка лінійки дорівнює 1 см.

4. Запитання до уроку.

Запитання 31.1. У якої лінзи менша фокусна відстань? більша заломлювальна здатність?

Запитання 31.2. Що можна сказати про фокусну відстань лінзи, що по формі наближається до кулі?

Запитання 31.3. Що можна сказати про фокусну відстань лінзи, що по формі наближається до плоскої пластинки?

Запитання 31.4. Що таке оптична сила лінзи? В яких одиницях вимірюється оптична сила лінзи?

Запитання 31.5. Від чого залежить оптична сила лінзи? Як можна визначити оптичну силу лінзи?

Запитання 31.6. Напишіть та поясніть формулу тонкої лінзи.

5. Домашнє завдання.

Підручник: §15.

Задача 31.5. Яку оптичну силу має збиральна лінза, фокусна відстань якої дорівнює 12,5 см?

Задача 31.6. Яка фокусна відстань збиральної лінзи, що дає уявне зображення предмета, розміщеного перед нею на відстань 0,4 м? Відстань від лінзи до зображення 1,6 м. (0,53 м)

Задача 31.7. Розсіювальна лінза дає уявне зображення. Доведіть, що для розсіювальної лінзи справджується рівність .

Усне опитування по запитаннях до уроку.

6. Перевір себе.

Тестові завдання:

Запитання 31.1.Т.  Оптична сила лінзи становить 5 дптр. Це означає, що…

        А. лінза є збиральною з фокусною відстанню 2 м.

        Б. лінза є збиральною з фокусною відстанню 20 см.

        В. лінза є розсіювальною з фокусною відстанню 2 м.

        Г. лінза є розсіювальною з фокусною відстанню 20 см.: 1 м)

7. Для допитливих.