Лінзи та їх характеристики

Мета.

Навчальна. Ввести поняття лінзи. Ознайомити з будовою лінз та основними їх характеристиками.

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення, просторову уяву.

Виховна. Виховувати свідоме ставлення до знань.

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>>
• Демонстрація. Лінзи (збиральна лінза, розсіювальна лінза)
• Відео. Розсіювальна та збиральна лінзи
• Відео. Будова лінз
• Відео. Фокус, фокусна відстань
• Відео. Характеристики лінз

План

Хід уроку

1. Організаційний момент.

• Підведення підсумків за тему.
• Введення в тему: “Лінзи. оптичні пристрої”.

2. Лінзи та їх характеристики.

Історія виникнення лінз. Ви, мабуть, звертали увагу на те, що предмет не можна побачити, якщо він розміщений дуже близько від ока або, навпаки, занадто віддалений від нього. Ця особливість ока була відома з глибокої давнини. Проте арабські легенди підтверджують, що у стародавній Олександрії вже у І столітті до нашої ери вміли бачити далекі предмети та розрізняти їх деталі за допомогою скла зі сферичними поверхнями.

Зараз ніхто не задумується над тим, що застосування лінз змінило цивілізацію. Використання лінз є найбільш важливим застосуванням на практиці явища заломлення світла. Лінза є головною частиною багатьох оптичних приладів (фотоапаратів, проекційних апаратів, телескопів, біноклів, зорових труб, лупи, мікроскопів), ока людини і тварини.

Довідавшись про винайдену в Голландії підзорну трубу, Галілео Галілей у 1609 році побудував свій перший телескоп з трикратним збільшенням, а трохи пізніше — зі збільшенням у 32 рази, як він сам писав згодом, «побудував собі прилад у такому ступені чудесний, що з його допомогою предмети здавалися майже в тисячу разів більші і більш ніж у тридцять разів ближчі, ніж при спостереженні простим оком».

Завдяки дослідженням через телескоп змінилася модель Всесвіту, та стало зрозумілим, що у його масштабах людина безмежно мала.

Мікроскоп відкрив можливість отримувати збільшені зображення дуже дрібних об’єктів та показав схожість людини із багатьма іншими формами життя.

Лінзи дали людині можливість сприймати невидимі неозброєним оком об’єкти і ті, що знаходяться на далекій відстані та фіксувати інформацію за допомогою фотографії.

Будова лінз.

Лінза - прозоре тіло, обмежене опуклими або увігнутими сферичними поверхнями.

         Розрізняють збиральні та розсіювальні лінзи.

Демонстрація. Лінзи (збиральна лінза, розсіювальна лінза)

Перерізи основних типів збиральних лінз (опуклі): а) двоопукла; б) плоско-опукла; в) опукло-увігнута.

Перерізи основних типів розсіювальних лінз (увігнуті): а) двоувігнута; б) плоско-увігнута; в) увігнуто-опукла.

З малюнків видно, що збиральні лінзи посередині товщі, а по краях тонші. Розсіювальні ж лінзи навпаки: посередині тонші, а по краях - товщі.

Відео. Розсіювальна та збиральна лінзи

Лінза, товщина якої набагато менша від радіуса кривизни її поверхні, називається тонкою лінзою.

Характеристики лінз. 

Головна оптична вісь лінзи - це пряма, що проходить через центри сфер, з яких вона утворюється.

Відео. Будова лінз

Точку (0), яка лежить на оптичній вісі в центрі лінзи називають оптичним центром лінзи. 

Дія лінзи грунтується на явищі заломлення світла.

Фокус - це точка, в якій збігаються світлові промені пучка, після проходження оптичної системи.

Фокуси у збиральної лінзи є дійсними, у розсіювальної - уявними. Кожна лінза має два головні фокуси.

Відео. Фокус, фокусна відстань

Фокальна площина - площина, утворена всіма фокусами оптичної системи.

Кожна лінза має 2 фокальні площини, які проходять через її головні фокуси перпендикулярно до головної оптичної вісі лінзи.

Заломлення променів в тонких лінзах:

1. Промені, що проходять через оптичний центр лінзи, не заломлюються.

2. Промені, паралельні головній оптичній вісі, після заломлення проходять через головний фокус лінзи.

3. Непаралельний до головної оптичної вісі промінь після заломлення в тонкій лінзі пройде через побічний фокус, який розташовується на фокальній площині. Побічний фокус знаходиться на перетині променя, що не заломлюється, з цього пучка і фокальної площини.

4. Промінь, який перетинає головну оптичну вісь у точці фокусу, після заломлення поширюється паралельно до головної оптичної вісі.

5. При побудовах у збиральних лінзах використовують фокус, що знаходиться за лінзою, у розсіювальних - перед лінзою.

Відео. Характеристики лінз

5. Запитання до уроку.

Запитання 26.1. Що таке лінза? На чому ґрунтується дія лінзи?

Запитання 26.2. Які лінзи розрізняють? Як визначити вид лінзи?

Запитання 26.3. Що таке головна оптична вісь лінзи?

Запитання 26.4. Що називають оптичним центром лінзи?

Запитання 26.5. Що таке фокус? Скільки фокусів має лінза?

Запитання 26.6. Як визначити місце розташування фокуса лінзи?

Запитання 26.7. Дійсний чи уявний фокус має розсіювальна лінза? Відповідь обґрунтуйте.

Запитання 26.8. Як утворюється фокальна  площина лінзи?

Запитання 26.9. Які промені не заломлюються при проходженні через збиральну лінзу?

Запитання 26.10. Які промені після заломлення поширюються паралельно до головної оптичної вісі?

Запитання 26.11. Як буде поширюватись промінь, паралельний головній оптичній вісі, після проходження через лінзу?

Запитання 26.12. Розкрийте секрет нижче представленого експерименту. Спробуйте перевірити його. Яку лінзу використовують в експерименті?

6. Домашнє завдання.

Підручник: §14.

Задача 26.1. Записати до зошита правила заломлення променів у тонких лінзах з відповідними побудовами.

Тести. Лінзи та їх характеристики (Відповіді учнів).

Усне опитування по запитаннях до уроку.

Взяти прилади для побудов: простий олівець, лінійка, косинець з прямим кутом, кольорові ручки чи олівці.

7. Перевір себе.

8. Для допитливих.