Данный видеоурок поможет пользователям получить представление о теме «Линзы», которая входит в раздел геометрической оптики. Учитель повторит ранее изученный материал о линзах, который учащиеся проходили еще в 8 классе. Затем вы сможете узнать, что представляют собой линзы, какие виды линз существуют, чем они характеризуются и как они обозначаются. Тема: Оптика Урок: Линзы 1. Введение Линза – прозрачное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями. Тонкая линза – линза, толщина которой много меньше радиусов сфер, ограничивающих ее поверхность. Обозначение линз на схемах (см. Рис. 1): Рис. 1. Обозначение линз на схемах Типы линз (см. Рис. 2): 1. Двояковыпуклая 2. Двояковогнутая 3. Плосковыпуклая 4. Плосковогнутая 5. Выпукло-вогнутая 6. Вогнуто-выпуклая Рис. 2. Типы линз Свойство линз: преломление падающих на них лучей (Рис. 3). Рис. 3. Свойства линз Главная оптическая ось – это линия, которая проходит через линзу перпендикулярно ее плоскости, она проходит через центры сфер, которые ограничивают поверхность линзы (О1 и О2). Оптический центр – точка пересечения главной оптической оси с линзой. Оптические оси линзы (см. Рис. 4): Рис. 4. Оптические оси линзы Главный фокус линзы (F) – точка, расположенная на главной оптической оси, в которой пересекаются либо лучи, либо их продолжения. Если на собирающую линзу падают лучи, то они пересекаются в действительном фокусе F (см. Рис. 5). Рис. 5. Собирающие линзы Если на рассеивающую линзу падают лучи, то их продолжения пересекаются в мнимом фокусе F (см. Рис. 6). Рис. 6. Рассеивающие линзы Если лучи посылают на линзу из точки фокуса, то они, преломившись, должны пойти параллельно главной оптической оси (см. Рис. 7). Рис. 7. Собирающая линза Фокальная плоскость – плоскость, которая проходит через точку главного фокуса параллельно линзе. Точка побочного фокуса (F’) – точка пересечения фокальной плоскости и побочной оптической оси (см. Рис. 8). Рис. 8. Точка побочного фокуса Если послать луч параллельно побочной оптической оси, то он преломится таким образом, что обязательно пройдет через точку побочного фокуса линзы. Фокусное расстояние (F, OF) – расстояние от оптического центра линзы до фокуса. Оптическая сила (см. Рис. 9): Рис. 9. Оптическая сила Формула тонкой линзы (см. Рис. 10): Рис. 10. Формула тонкой линзы d – [м]; f – [м] Правила расстановки знаков (см. Рис. 11): Рис. 11. Правила расстановки знаков Увеличение (Г) (см. Рис. 12): Рис. 12. Увеличение Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет 1. ФотоЭнциклопедия (Источник). 2. Xvatit.com (Источник). Данный видеоурок предназначен для самостоятельного ознакомления с темой «Построение изображения в линзах». В ходе этого занятия все желающие смогут узнать о разнице между рассеивающими и собирающими линзами. Учитель покажет, что такое действительные и мнимые изображения в линзах и как правильно строить эти изображения. Тема: Оптика Урок: Построение изображения в линзах 1. Введение Изображения: 1. Действительные – те изображения, которые мы получаем в результате пересечения лучей, прошедших через линзу. Они получаются в собирающей линзе; 2. Мнимые – изображения, образуемые расходящимися пучками, лучи которых на самом деле не пересекаются между собой, а пересекаются их продолжения, проведенные в обратном направлении. Собирающая линза может создавать как действительное, так и мнимое изображение. Рассеивающая линза создает только мнимое изображение. Собирающая линза 1. Если предмет располагается за двойным фокусом. Чтобы построить изображение предмета, нужно пустить два луча. Первый луч проходит из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси. На линзе луч преломляется и проходит через точку фокуса. Второй луч необходимо направить из верхней точки предмета через оптический центр линзы, он пройдет, не преломившись. На пересечении двух лучей ставим точку А’. Это и будет изображение верхней точки предмета. Точно так же строится изображение нижней точки предмета. В результате построения получается уменьшенное, перевернутое, действительное изображение (см. Рис. 1). Рис. 1. Если предмет располагается за двойным фокусом 2. Если предмет располагается в точке двойного фокуса. Для построения необходимо использовать два луча. Первый луч проходит из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси. На линзе луч преломляется и проходит через точку фокуса. Второй луч необходимо направить из верхней точки предмета через оптический центр линзы, он пройдет через линзу, не преломившись. На пересечении двух лучей ставим точку А’. Это и будет изображение верхней точки предмета. Точно так же строится изображение нижней точки предмета. В результате построения получается изображение, высота которого совпадает с высотой предмета. Изображение является перевернутым и действительным (Рис. 2). Рис. 2. Если предмет располагается в точке двойного фокуса 3. Если предмет располагается в пространстве между фокусом и двойным фокусом Для построения необходимо использовать два луча. Первый луч проходит из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси. На линзе луч преломляется и проходит через точку фокуса. Второй луч необходимо направить из верхней точки предмета через оптический центр линзы. Через линзу он проходит, не преломившись. На пересечении двух лучей ставим точку А’. Это и будет изображение верхней точки предмета. Точно так же строится изображение нижней точки предмета. В результате построения получается увеличенное, перевернутое, действительное изображение (см. Рис. 3). Рис. 3. Если предмет располагается в пространстве между фокусом и двойным фокусом Так устроен проекционный аппарат. Кадр киноленты располагается вблизи фокуса, тем самым получается большое увеличение. Вывод: по мере приближения предмета к линзе изменяется размер изображения. Когда предмет располагается далеко от линзы – изображение уменьшенное. При приближении предмета изображение увеличивается. Максимальным изображение будет тогда, когда предмет находится вблизи фокуса линзы. 4. Если предмет находится в фокальной плоскости Предмет не создаст никакого изображения (изображение на бесконечности). Так как лучи, попадая на линзу, преломляются и идут параллельно друг другу (см. Рис. 4). Рис. 4. Если предмет находится в фокальной плоскости 5. Если предмет располагается между линзой и фокусом Для построения необходимо использовать два луча. Первый луч проходит из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси. На линзе луч преломится и пройдет через точку фокуса. Проходя через линзу, лучи расходятся. Поэтому изображение будет сформировано с той же стороны, что и сам предмет, на пересечении не самих линий, а их продолжений. В результате построения получается увеличенное, прямое, мнимое изображение (см. Рис. 5). Рис. 5. Если предмет располагается между линзой и фокусом Таким образом устроен микроскоп. Вывод(см. Рис. 6): Рис. 6. Вывод На основе таблицы можно построить графики зависимости изображения от расположения предмета (см. Рис. 7). Рис. 7. График зависимости изображения от расположения предмета График увеличения (см. Рис. 8). Рис. 8. График увеличения Построение изображения светящейся точки, которая располагается на главной оптической оси. Чтобы построить изображение точки, нужно взять луч и направить его произвольно на линзу. Построить побочную оптическую ось параллельно лучу, проходящую через оптический центр. В том месте, где произойдет пересечение фокальной плоскости и побочной оптической оси, и будет второй фокус. В эту точку пойдет преломленный луч после линзы. На пересечении луча с главной оптической осью получается изображение светящейся точки (см. Рис. 9). Рис. 9. График изображения светящейся точки Рассеивающая линза Предмет располагается перед рассеивающей линзой. Для построения необходимо использовать два луча. Первый луч проходит из верхней точки предмета параллельно главной оптической оси. На линзе луч преломляется таким образом, что продолжение этого луча пойдет в фокус. А второй луч, который проходит через оптический центр, пересекает продолжение первого луча в точке А’, – это и будет изображение верхней точки предмета. Таким же образом строится изображение нижней точки предмета. В результате получается прямое, уменьшенное, мнимое изображение (см. Рис. 10). Рис. 10. График рассеивающей линзы При перемещении предмета относительно рассеивающей линзы всегда получается прямое, уменьшенное, мнимое изображение. Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет 1. Igor-krylov.narod.ru (Источник). 2. Оптика (Источник). 3. Оптика (Источник).
