Лінзи. Побудова зображень в лінзах.
Явище заломлення світла використовують у лінзах.
Лінза – оптичний прилад з прозорого матеріалу, обмежений двома сферичними поверхнями.
Лінзи
Розсіювальні
Збиральні
Типи лінз :
1. Збиральні лінзи – лінзи, які перетворюють паралельний пучок світлових променів в пучок, що сходиться
Тонка лінза – лінза, товщина якої відносно мала порівняно з радіусами кривизни її поверхні
2. Розсіювальні лінзи – лінзи, які перетворюють паралельний пучок світлових променів в пучок, що розходиться
Головна площина лінзи – площина, що проходить через оптичний центр перпендикулярно головній оптичній осі
Радіус сферичної поверхні, випуклої відносно головної площини, вважають додатним, ввігнутої - від’ємним.
Збиральна лінза
Оптичний центр (точка О)
О
Головна оптична вісь
F
F
Фокус лінзи
Головна оптична вісь проходить через центр лінзи. Усі промені, які ідуть паралельно лінзі збираються у точці фокусу.
Оптичний центр – точка через яку проміні проходять без заломлення.
Фокус – точка, в якій збираються проміні після проходження крізь лінзу.
Фокальна площина лінзи – площина, яка проходить через головний фокус лінзи перпендикулярно головній оптичній осі
Якщо пучок паралельних променів направить на лінзу під кутом α до її головної оптичної осі, то ці промені перетнуться в деякій точці фокальної площини (розташування цієї точки залежить від кута α)
α
F
F
А
А₁
Зображення: дійсне, збільшене, перевернуте.
Можливі три випадки:
1. Предмет знаходиться за подвійним фокусом лінзи: d>2F
2. Предмет знаходиться між фокусом і подвійним фокусом лінзи: F<d<2F
3. Предмет знаходиться між лінзою та її фокусом: d<F
Де d – відстань від предмета до лінзи. Відстань від лінзи до зображення - f
Часткові випадки:
Побудуємо ці зображення за допомогою симулятора:
Оптична сила – величина, обернена фокусній відстані лінзи:
Для збиральної лінзи фокусна відстань і оптична сила додатна, для розсіювальної – від’ємна.
Збільшення лінзи показує у скільки разів розміри зображення (H) більші (менші) розмірів предмету (h).
Формула тонкої лінзи
Головний фокус розсіювальної лінзи – точка на головній оптичній осі, через яку проходять продовження пучка променів, який виникає після заломлення в лінзі променів, паралельних головній оптичній осі:
Розсіювальні лінзи
F
F
А
А₁
Зображення, що утворилося: уявне, пряме, зменшене.
Можливі три випадки:
1. Предмет знаходиться за подвійним фокусом лінзи: d>2F
2. Предмет знаходиться між фокусом і подвійним фокусом лінзи: F<d<2F
3. Предмет знаходиться між лінзою і її фокусом: d<F
Побудуємо ці зображення за допомогою симулятора:
Використання лінз
За допомогою збираючої лінзи отримали дійсне зображення дерева. Знайти фокусну відстань та оптичне силу лінзи, якщо відстань від лінзи до дерева становить 10 м, а відстань до екрану 2 м.
Домашнє завдання: