Серия уроков по теме "Геометрическая оптика"

реклама
Образование тени
Образование тени и полутени
Законы отражения
S
S1
α β
O
SO – падающий луч, OS1 – отраженный луч,
α – угол падения, β – угол отражения.
Формула закона отражения: α = β.
Мнимое изображение
источника в плоском зеркале
S
α β
А
O
S’
Мнимое изображение S’ симметрично
источнику S, т.е. SA=AS’
Мнимое изображение
действительного источника
Преломление световых лучей
S
α
Вакуум, с
Стекло, v
O
γ
S1
SO – падающий луч, OS1 – преломленный луч, α – угол
падения, γ – угол преломления.
Закон преломления:
sin  c
  n.
sin  v
n – абсолютный показатель преломления среды,
c
n .
v
Преломление световых лучей
S
α
Вода, v1, n1
O
Стекло, v2, n2
β
S1
Переход среда 1 (v1, n1) – среда 2 (v2, n2), где n2 > n1,
v2 < v1, следовательно β < α.
sin  v n
Закон преломления:
  .
sin  v n
1
2
2
1
Преломление световых лучей
β
S1
O
Вода, v1, n1
α
Стекло, v2, n2
S
Переход среда 1 (v1, n1) – среда 2 (v2, n2), где n2 > n1,
v2 < v1, следовательно β > α.
sin α v2 n1
  n
Закон преломления:
sin β v1 n2
n1
При β = 90º (полное отражение) sin  0  .
n2
α0 – предельный угол падения.
Преломление луча плоскопараллельной пластинкой
α
d
О1
β β
О2
α
Луч, прошедший плоскопараллельную пластинку,
выходит из неё параллельно направлению падения.
Величина смещения h луча зависит от толщины d
пластинки, от угла падения луча и от показателя n
преломления пластинки.
Преломление луча треугольной призмой
δ
Треугольная призма отклоняет луч, падающий на неё из
воздуха к основанию.
45
45
Поворотная призма
Оборотная призма
Перископ
Морская поверхность
Применение явления полного отражения
Применение явления полного отражения
Явление дисперсии
Объяснение нижнего («озёрного») миража
h
1
2
n
Изменение показателя преломления с
высотой из-за более высокой температуры
нижних слоёв воздуха
3
Попадание лучей в глаз
наблюдателя
Ход лучей вблизи
поверхности Земли
4
Наблюдатель видит небосвода ниже
линии горизонта
Объяснение простого верхнего миража
1
h
2
n
• Воздух у земной или водной поверхности охлаждён по сравнению с более высокими слоями. Световые лучи изгибаются так, что их траектория обращена выпуклостью вниз.
• Объекты находящиеся за горизонтом «будут» наверху.
Построение изображения предмета в вогнутом
зеркале
F
C
P
Изображение предмета действительное,
увеличенное и обратное
Построение изображения предмета в вогнутом
зеркале
P
F
C
d>2F. Изображение предмета действительное,
уменьшенное и обратное. F<f<2F
Построение изображения предмета в вогнутом
зеркале
F
C
P
d<F. Изображение предмета мнимое, увеличенное
и прямое
Построение изображения предмета в
выпуклом зеркале
P
C
F
Изображение предмета мнимое, уменьшенное и
прямое
Тонкие линзы
Ход лучей в собирающей линзе
1
F
F
O
2
3
1 – луч, параллельный главной оптической
оси, 2 – луч, проходящий через главный фо –
кус, 3 – луч, идущий через оптический центр.
Построение изображений в собирающей линзе
2F
F
F
2F
O
Если d > 2F, то F < f < 2F, изображение
предмета действительное, уменьшенное и
перевернутое.
Построение изображений в собирающей линзе
2F
F
F
2F
O
F
f
d
Формула линзы
1 1 1
 
F d f
Поперечное увеличение
H f
Г

h d
Построение изображений в собирающей линзе
2F
F
F
2F
O
Если |d| < |F|, то |f| > 2|F|, а изображение
предмета мнимое, увеличенное и прямое.
Построение изображений в рассеивающей
линзе
2F
F
F
2F
O
При любых значениях d изображение
предмета мнимое, уменьшенное и прямое.
Ход лучей в тонких линзах
Глаз как оптическая система
Строение человеческого глаза
Зрачок
Недостатки зрения
Нормальный глаз
Дальнозоркий глаз
Близорукий глаз
Исправление дефектов зрения
С помощью собирающей (вогнуто–выпуклой) линзы
С помощью рассеивающей (выпукло–вогнутой) линзы
Проекционный аппарат
Увеличение лупы
φ0
А
А1
В
В1
L = 0,25
А
φ
А1
F
В
В1
Предмет расположен на фокальной плоскости лупы
AB
tg
L 0,25
F
Г

 
AB
tg0
F
L
L
Увеличение лупы
Предмет расположен
перед фокальной плоскостью лупы
tg 0,25
Г

1
tg0
L
Микроскоп
tg 0,25 Δ
Г


tg0 Fок Fоб
Микроскоп
Объектив микроскопа короткофокусный. Изображение
предмета А'В' в объективе расположен между окуляром и его
фокусом F2. В окуляре получается мнимое, прямое,
увеличенное изображение А2В2.
Телескопы
Ход лучей в трубе Кеплера
Fоб
Г
Fок
Труба Галилея. Зрительная труба
Телескоп рефрактор
Fоб
Г
Fок
Призматический бинокль
Скачать