Objektiivi optilise võimsuse mõõtühik. Optika optiline võimsus objektiivi õhuke läätse valem lineaarne

Objektiivi optiline võimsus. Kumb objektiiv on tugevam?

Autor: Joonisel fig. 8.3 näitab kahte koonduvat objektiivi. Kõigile neist langeb paralleelne kiirtekiir, mis pärast murdumist kogutakse läätse põhifookusesse. Mida arvate (kaine mõistuse põhjal), milline kahest objektiivist tugevam?

Lugeja: Terve mõistuse kohaselt on joonisel fig. 8.3, a sest ta tugevam murrab kiiri ja seetõttu kogutakse need pärast murdumist kokku objektiivile lähemale kui joonisel fig. 8.3 , b.

Objektiivi optiline võimsus on läätse fookuskauguse pöördvõrdeline füüsikaline suurus:

Kui fookuskaugust mõõdetakse meetrites: [ F] = m, siis [ D] = 1 m. Optilise võimsuse 1/m mõõtühiku jaoks on spetsiaalne nimetus - dioptrit(dptr).

Seega mõõdetakse läätse optilist võimsust dioptrites:

= 1 diopter.

Üks diopter on sellise objektiivi optiline võimsus, mille fookuskaugus on üks meeter: F= 1 m.

Valemi (8.1) järgi saab koonduva läätse optilise võimsuse arvutada valemiga

. (8.2a)

Lugeja: Kaalusime kaksikkumera läätse juhtumit, kuid läätsed võivad olla kaksikkumerad, nõgusad-kumerad, tasakumerad jne. Kuidas üldjuhul objektiivi fookuskaugust arvutada?

Autor: Saab näidata (puhtgeomeetriliselt), et igal juhul kehtivad valemid (8.1) ja (8.2), kui võtame sfääriliste pindade raadiuste väärtused R 1 ja R 2 vastavate märkidega: “pluss”, kui vastav sfääriline pind on kumer, ja “miinus”, kui see on nõgus.

Näiteks arvutades valemiga (8.2) joonisel fig. 8.4, tuleks võtta järgmised koguste märgid R 1 ja R 2 nendel juhtudel: a) R 1 > 0 ja R 2 > 0, kuna mõlemad pinnad on kumerad; b) R 1 < 0 и R 2 < 0, kuna mõlemad pinnad on nõgusad; juhul c) R 1 < 0 и R 2 > 0, kuna esimene pind on nõgus ja teine ​​on kumer.

Riis. 8.4

Lugeja: Ja kui üks läätse pindadest (näiteks esimene) pole sfääriline, vaid tasane?

Riis. 8.5

Lugeja: Väärtus F(ja vastavalt D) valemitega (8.1) ja (8.2) võivad osutuda negatiivseks. Mida see tähendab?

Autor: See tähendab, et see objektiiv hajumine. See tähendab, et optilise põhiteljega paralleelne kiirtekiir murdub nii, et murdunud kiired ise moodustuvad lahknev kiir, kuid nende kiirte laiendid ristuvad enne läätse tasapind kaugusel | F| (joonis 8.5).

STOP! Otsustage ise: A2-A4.

Probleem 8.1. Läätse murdumispinnad on kontsentrilised sfäärilised pinnad. Suur kõverusraadius R= 20 cm, läätse paksus l= 2 cm, klaasi murdumisnäitaja P= 1,6. Kas objektiiv läheneb või lahkneb? Leidke fookuskaugus.

Riis. 8.6

(nõgus või hajuv). Kiirte kulg seda tüüpi läätsedes on erinev, kuid valgus murdub alati, kuid nende struktuuri ja tööpõhimõtte arvestamiseks tuleb end kurssi viia mõistetega, mis on mõlema tüübi puhul samad.

Kui joonistada läätse kahe külje sfäärilised pinnad täissfäärideks, siis on nende sfääride keskpunkte läbiv sirgjoon läätse optiline telg. Tegelikult läbib optiline telg kumerläätse kõige laiema ja nõgusa läätse kitsaima punkti.

Optiline telg, objektiivi fookus, fookuskaugus

Sellel teljel on punkt, kuhu kogutakse kokku kõik koonduva läätse läbinud kiired. Divergeeruva läätse puhul on võimalik joonistada lahknevate kiirte laiendusi ja siis saame punkti, mis asub samuti optilisel teljel, kus kõik need laiendid koonduvad. Seda punkti nimetatakse objektiivi fookuseks.

Koonduval objektiivil on tõeline fookus ja see asub langevate kiirte tagaküljel, samas kui lahkneval läätsel on kujuteldav fookus ja see asub samal küljel, kust valgus langeb objektiivile.

Punkti optilisel teljel täpselt läätse keskel nimetatakse selle optiliseks keskpunktiks. Ja kaugus optilisest keskpunktist objektiivi fookuseni on objektiivi fookuskaugus.

Fookuskaugus sõltub läätse sfääriliste pindade kõverusastmest. Kumeramad pinnad murravad kiiri rohkem ja vähendavad vastavalt fookuskaugust. Kui fookuskaugus on lühem, annab see objektiiv suurema pildi suurenduse.

Objektiivi optiline võimsus: valem, mõõtühik

Objektiivi suurendusjõu iseloomustamiseks võeti kasutusele mõiste "optiline võimsus". Objektiivi optiline võimsus on selle fookuskauguse pöördväärtus. Objektiivi optilist võimsust väljendatakse järgmise valemiga:

kus D on optiline võimsus, F on objektiivi fookuskaugus.

Objektiivi optilise võimsuse mõõtühik on diopter (1 diopter). 1 diopter on sellise objektiivi optiline võimsus, mille fookuskaugus on 1 meeter. Mida väiksem on fookuskaugus, seda suurem on optiline võimsus, st seda rohkem see objektiiv pilti suurendab.

Kuna lahkneva läätse fookus on kujuteldav, leppisime kokku, et käsitleme selle fookuskaugust negatiivse väärtusena. Sellest lähtuvalt on ka selle optiline võimsus negatiivne väärtus. Mis puutub koonduvasse läätse, siis selle fookus on reaalne, seetõttu on nii koonduva läätse fookuskaugus kui ka optiline võimsus positiivsed väärtused.

Nüüd räägime geomeetrilisest optikast. Selles jaotises pühendatakse palju aega sellisele objektile nagu objektiiv. Lõppude lõpuks võib see olla erinev. Samal ajal on õhukese läätse valem kõigi juhtumite jaoks üks. Peate lihtsalt teadma, kuidas seda õigesti rakendada.

Objektiivide tüübid

See on alati läbipaistev korpus, millel on eriline kuju. Objekti välimuse määravad kaks sfäärilist pinda. Üks neist on lubatud asendada lamedaga.

Lisaks võib objektiivil olla paksem keskosa või servad. Esimesel juhul nimetatakse seda kumeraks, teisel juhul nõgusaks. Veelgi enam, sõltuvalt sellest, kuidas nõgusad, kumerad ja lamedad pinnad on kombineeritud, võivad läätsed olla erinevad. Nimelt: kaksikkumer ja kaksikkumer, tasapinnaline-kumer ja tasapinnaline-nõgus, kumer-nõgus ja nõgus-kumer.

Tavatingimustes kasutatakse neid esemeid õhus. Need on valmistatud ainest, mis on rohkem kui õhk. Seetõttu koondub kumer lääts, samas kui nõguslääts lahkneb.

Üldised omadused

Enne kui räägimeõhuke läätse valem, peate määratlema põhimõisted. Need peavad olema teada. Kuna erinevad ülesanded viitavad neile pidevalt.

Peamine optiline telg on sirgjoon. See tõmmatakse läbi mõlema sfäärilise pinna keskpunkti ja määrab koha, kus asub läätse keskpunkt. Samuti on täiendavad optilised teljed. Need on tõmmatud läbi punkti, mis on läätse keskpunkt, kuid ei sisalda sfääriliste pindade keskpunkte.

Õhukese objektiivi valemis on väärtus, mis määrab selle fookuskauguse. Niisiis, fookus on punkt optilisel põhiteljel. See lõikub määratud teljega paralleelselt kulgevate kiirtega.

Lisaks on igal õhukesel objektiivil alati kaks fookust. Need asuvad selle pinna mõlemal küljel. Mõlemad koguja fookused kehtivad. Hajutaval on kujuteldavad.

Kaugus objektiivist fookuspunktini on fookuskaugus (tähtF) . Veelgi enam, selle väärtus võib olla positiivne (kogumise korral) või negatiivne (hajutamise korral).

Teine fookuskaugusega seotud omadus on optiline võimsus. Tavaliselt viidatakse selleleD.Selle väärtus on alati fookuse retsiprooks, s.t.D= 1/ F.Optilist võimsust mõõdetakse dioptrites (lühendatult dioptrites).

Millised muud tähised on õhukese läätse valemis

Lisaks juba näidatud fookuskaugusele peate teadma mitmeid kaugusi ja suurusi. Igat tüüpi läätsede puhul on need samad ja need on esitatud tabelis.

Kõik näidatud vahemaad ja kõrgused mõõdetakse tavaliselt meetrites.

Füüsikas seostatakse suurenduse mõistet ka õhukese läätse valemiga. See on määratletud kui pildi suuruse ja objekti kõrguse suhe, see tähendab H / h. Sellele võib viidata kui G.

Mida on vaja õhukesesse objektiivi pildi loomiseks

Seda on vaja teada, et saada valem õhukese läätse jaoks, mis läheneb või lahkneb. Joonis algab sellest, et mõlemal objektiivil on oma skemaatiline kujutis. Mõlemad näevad välja nagu lõigatud. Ainult selle otstes olevad kogumisnooled on suunatud väljapoole ja hajutusnooled - selle segmendi sees.

Nüüd on vaja sellele segmendile tõmmata selle keskkohaga risti. See näitab peamist optilist telge. Sellel, mõlemal pool objektiivi samal kaugusel, peaksid olema märgitud fookused.

Objekt, mille kujutist ehitatakse, on joonistatud noolena. See näitab, kus asub üksuse ülaosa. Üldiselt asetatakse objekt objektiiviga paralleelselt.

Kuidas luua pilti õhukeses objektiivis

Objekti kujutise koostamiseks piisab, kui leida pildi otste punktid ja need seejärel ühendada. Kumbki neist kahest punktist saab saada kahe kiire ristumiskohast. Kõige lihtsam on ehitada neist kaks.

Tulevad määratud punktist paralleelselt optilise peateljega. Pärast kontakti objektiiviga läbib see põhifookuse. Kui me räägime koonduvast läätsest, siis see fookus on objektiivi taga ja kiir läheb sellest läbi. Hajumiskiirt silmas pidades tuleb kiir tõmmata nii, et selle jätk läbiks objektiivi ees oleva fookuse.

Läheb otse läbi objektiivi optilise keskpunkti. Ta ei muuda tema järel suunda.

On olukordi, kus objekt asetatakse optilise peateljega risti ja lõpeb sellel. Siis piisab, kui konstrueerida pilt punktist, mis vastab noole servale, mis ei asu teljel. Ja seejärel tõmmake sellest teljega risti. Sellest saab üksuse kujutis.

Konstrueeritud punktide ristumiskoht annab pildi. Õhuke koonduv lääts loob tõelise pildi. See tähendab, et see saadakse otse kiirte ristumiskohast. Erandiks on olukord, kui objekt asetatakse objektiivi ja fookuse vahele (nagu suurendusklaasis), siis osutub pilt kujutlusvõimeliseks. Laialivalguva jaoks osutub see alati kujuteldavaks. Lõppude lõpuks saadakse see mitte kiirte endi, vaid nende jätkude ristumiskohas.

Tegelik pilt joonistatakse tavaliselt pideva joonega. Aga kujuteldav – punktiirjoon. See on tingitud asjaolust, et esimene on seal tegelikult olemas ja teine ​​on ainult näha.

Õhuke läätse valemi tuletamine

Seda on mugav teha joonise põhjal, mis illustreerib reaalse pildi konstrueerimist koonduvas objektiivis. Segmentide tähistus on näidatud joonisel.

Optika sektsiooni nimetatakse geomeetriliseks põhjusel. Vaja on teadmisi sellest matemaatika osast. Kõigepealt peate arvestama kolmnurkadega AOB ja A 1 OV 1 . Need on sarnased, kuna neil on kaks võrdset nurka (parem ja vertikaalne). Nende sarnasusest järeldub, et segmentide A moodulid 1 AT 1 ja AB on seotud segmentide OB moodulitena 1 ja OV.

Sarnased (sama põhimõtte alusel kahe nurga all) on veel kaks kolmnurka:COFja A 1 Facebook 1 . Segmentide selliste moodulite suhted on neis võrdsed: A 1 AT 1 CO-ga jaFacebook 1 KoosOF.Konstruktsiooni põhjal on segmendid AB ja CO võrdsed. Seetõttu on näidatud suhtarvude võrdsuste vasakpoolsed osad samad. Seetõttu on õiged võrdsed. See tähendab, OV 1 / RH võrdubFacebook 1 / OF.

Selles võrdsuses saab punktidega tähistatud lõigud asendada vastavate füüsikaliste mõistetega. Nii et OV 1 on kaugus objektiivist pildini. RH on kaugus objektist objektiivini.OF-fookuskaugus. SegmentFacebook 1 on võrdne pildi ja fookuse kauguse vahega. Seetõttu saab selle ümber kirjutada erinevalt:

f/d=( f - F) /FvõiFf = df - dF.

Õhukese läätse valemi tuletamiseks tuleb viimane võrdsus jagadadfF.Siis selgub:

1/d + 1/f = 1/F.

See on õhukese koonduva läätse valem. Hajus fookuskaugus on negatiivne. See toob kaasa võrdsuse muutumise. Tõsi, see on tähtsusetu. Lihtsalt õhukese lahkneva läätse valemis on suhte 1/ ees miinusF.See on:

1/d + 1/f = - 1/F.

Objektiivi suurenduse leidmise probleem

Seisund. Läheneva läätse fookuskaugus on 0,26 m. Selle suurenduse arvutamine on vajalik, kui objekt on 30 cm kaugusel.

Lahendus. Alustada tasub tähistuse kasutuselevõtust ja ühikute teisendamisest C-ks. Jah, teadad= 30 cm = 0,3 m jaF\u003d 0,26 m. Nüüd peate valima valemid, millest peamine on näidatud suurenduseks, teine ​​- õhukese koonduva läätse jaoks.

Neid tuleb kuidagi kombineerida. Selleks peate arvestama koonduvas läätses pildistamise joonisega. Sarnased kolmnurgad näitavad, et Г = H/h= f/d. See tähendab, et suurenemise leidmiseks peate arvutama kauguse ja pildi ja objekti kauguse suhte.

Teine on teada. Kuid kaugus pildist peaks tulenema varem näidatud valemist. Selgub, et

f= dF/ ( d- F).

Nüüd tuleb need kaks valemit ühendada.

G =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).

Sel hetkel taandatakse õhukese läätse valemi ülesande lahendus elementaarseteks arvutusteks. Jääb asendada teadaolevad kogused:

G = 0,26 / (0,3 - 0,26) \u003d 0,26 / 0,04 \u003d 6,5.

Vastus: Objektiiv annab 6,5-kordse suurenduse.

Ülesanne, millele keskenduda

Seisund. Lamp asub koonduvast läätsest ühe meetri kaugusel. Selle spiraali kujutis saadakse objektiivist 25 cm kaugusel asuval ekraanil Arvutage näidatud objektiivi fookuskaugus.

Lahendus. Andmed peaksid sisaldama järgmisi väärtusi:d=1 m jaf\u003d 25 cm \u003d 0,25 m. Sellest teabest piisab, et arvutada fookuskaugus õhukese läätse valemi järgi.

nii 1/F\u003d 1/1 + 1 / 0,25 \u003d 1 + 4 \u003d 5. Kuid ülesande täitmisel on vaja teada fookust, mitte optilist võimsust. Seetõttu jääb üle vaid jagada 1 5-ga ja saate fookuskauguse:

F=1/5 = 0, 2 m

Vastus: Koonduva läätse fookuskaugus on 0,2 m.

Kujutise kauguse leidmise probleem

Seisund. Küünal asetati koonduvast läätsest 15 cm kaugusele. Selle optiline võimsus on 10 dioptrit. Objektiivi taga olev ekraan on paigutatud nii, et sellel tekib küünlast selge kujutis. Mis see vahemaa on?

Lahendus. Kokkuvõte peaks sisaldama järgmist teavet:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptrit. Ülaltoodud valem tuleb kirjutada väikese muudatusega. Nimelt paremal pool võrdsus pannaD1 asemel/F.

Pärast mitmeid teisendusi saadakse objektiivi ja pildi kauguse järgmine valem:

f= d/ ( dd- 1).

Nüüd peate kõik numbrid asendama ja loendama. Selgub, et see väärtus onf:0,3 m

Vastus: Objektiivi ja ekraani vaheline kaugus on 0,3 m.

Objekti ja selle kujutise vahelise kauguse probleem

Seisund. Objekti ja selle kujutise vaheline kaugus on 11 cm.Koonduv lääts annab 3-kordse suurenduse. Leidke selle fookuskaugus.

Lahendus. Objekti ja selle kujutise vaheline kaugus on mugavalt tähistatud tähegaL\u003d 72 cm \u003d 0,72 m. Suurenda D \u003d 3.

Siin on võimalikud kaks olukorda. Esimene on see, et objekt on fookuse taga, st pilt on tõeline. Teises - objekt fookuse ja objektiivi vahel. Siis on pilt objektiga samal küljel ja kujuteldav.

Vaatleme esimest olukorda. Objekt ja kujutis asuvad koonduva läätse vastaskülgedel. Siin saate kirjutada järgmise valemi:L= d+ f.Teine võrrand peaks olema kirjutatud: Г =f/ d.Nende võrrandite süsteem on vaja lahendada kahe tundmatuga. Selleks asendageL0,72 m võrra ja G 3 võrra.

Teisest võrrandist selgub, etf= 3 d.Seejärel teisendatakse esimene järgmiselt: 0,72 = 4d.Sellest on lihtne üles lugedad=018 (m). Nüüd on seda lihtne kindlaks tehaf= 0,54 (m).

Jääb üle kasutada fookuskauguse arvutamiseks õhukese läätse valemit.F= (0,18 * 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). See on vastus esimesele juhtumile.

Teises olukorras on pilt kujuteldav ja selle valemLsaab olema erinev:L= f- d.Süsteemi teine ​​võrrand on sama. Sarnaselt vaidledes saame sellest arud=036 (m), af= 1,08 (m). Sarnane fookuskauguse arvutamine annab järgmise tulemuse: 0,54 (m).

Vastus: Objektiivi fookuskaugus on 0,135 m või 0,54 m.

Järelduse asemel

Kiirte tee õhukeses läätses on geomeetrilise optika oluline praktiline rakendus. Neid kasutatakse ju paljudes seadmetes alates lihtsast suurendusklaasist kuni täpsete mikroskoopide ja teleskoopideni. Seetõttu on nende kohta vaja teada.

Tuletatud õhukese läätse valem võimaldab lahendada paljusid probleeme. Veelgi enam, see võimaldab teil teha järeldusi selle kohta, millist pilti annavad erinevat tüüpi objektiivid. Sel juhul piisab, kui on teada selle fookuskaugus ja kaugus objektist.

Valguse murdumist kasutatakse laialdaselt erinevates optilistes instrumentides: kaamerad, binoklid, teleskoobid, mikroskoobid. Selliste seadmete asendamatu ja kõige olulisem osa on objektiiv. Ja objektiivi optiline võimsus on üks peamisi suurusi, mis kõiki iseloomustab

Optiline lääts ehk optiline klaas on valgust läbilaskev klaaskeha, mis on mõlemalt poolt piiratud sfääriliste või muude kumerate pindadega (üks kahest pinnast võib olla tasane).

Piirdepindade kuju järgi võivad need olla sfäärilised, silindrilised ja muud. Läätsi, mille keskosa on servadest paksem, nimetatakse kumerateks; keskelt paksemate servadega - nõgus.
Kui asetada a-le paralleelne valguskiirte kiir ja asetada selle taha ekraan, siis seda objektiivi suhtes liigutades saame sellele väikese heleda laigu. Tema on see, kes talle langevaid kiiri murdes kogub need kokku. Seetõttu nimetatakse seda kogumiseks. Nõgus lääts, mis valgust murrab, hajutab selle külgedele. Seda nimetatakse hajutamiseks.

Objektiivi keskpunkti nimetatakse selle optiliseks keskpunktiks. Igat seda läbivat sirget nimetatakse optiliseks teljeks. Ja sfääriliste murdumispindade keskpunkte ristuvat telge nimetati läätse peamiseks (peamiseks) optiliseks teljeks, teisi - külgtelgedeks.

Kui see on suunatud oma teljega paralleelsele aksiaalsele talale, siis pärast seda ületab see telje sellest teatud kaugusel. Seda kaugust nimetatakse fookuskauguseks ja ristumispunkt ise on selle fookus. Kõigil objektiividel on kaks fookuspunkti, mis asuvad mõlemal küljel. Selle põhjal saab teoreetiliselt tõestada, et kõik aksiaalsed kiired ehk optilise peatelje lähedale tulevad kiired, mis langevad õhukesele koonduvale läätsele paralleelselt selle teljega, koonduvad fookuses. Kogemused kinnitavad seda teoreetilist tõendit.

Lases õhukesele kaksnurksele läätsele optilise põhiteljega paralleelse aksiaalkiirte kiire, leiame, et need kiired väljuvad sellest kiiruga, mis lahkneb. Kui selline lahknev kiir meie silma tabab, tundub meile, et kiired väljuvad ühest punktist. Seda punkti nimetatakse kujuteldavaks fookuseks. Tasapinda, mis on tõmmatud läbi läätse fookuse optilise peateljega risti, nimetatakse fookustasandiks. Objektiivil on kaks fookustasandit ja need asuvad selle mõlemal küljel. Kui kiirtekiir on suunatud läätsele, mis on paralleelsed mis tahes sekundaarse optilise teljega, koondub see kiir pärast selle murdumist vastavale teljele selle ristumiskohas fokaaltasandiga.

Objektiivi optiline võimsus on selle fookuskauguse pöördväärtus. Me määratleme selle valemi abil:
1/F=D.

Selle jõu mõõtühikut nimetatakse dioptriks.
1 diopter on objektiivi optiline võimsus, mis on 1 m.
Kumerläätsede puhul on see jõud positiivne, nõgusläätsede puhul aga negatiivne.
Näiteks: kui suur on prillide kumerläätse optiline võimsus, kui F = 50 cm on selle fookuskaugus?
D = 1/F; vastavalt tingimusele: F = 0,5 m; seega: D = 1 / 0,5 = 2 dioptrit.
Objektiivi fookuskauguse ja sellest tulenevalt ka optilise võimsuse suuruse määrab läätse koostis ja seda piiravate sfääriliste pindade raadius.

Teooria annab valemi, mille abil saab seda arvutada:
D = 1/F = (n - 1) (1/R1 + 1/R2).
Selles valemis on n läätse aine murdumine, R1, 2 on pinna kõverusraadiused. Kumerate pindade raadiused loetakse positiivseks ja nõgusate pindade raadiused negatiivseks.

Objektiivist saadava kujutise iseloom, st selle suurus ja asukoht, oleneb objekti asukohast objektiivi suhtes. Objekti asukoha ja selle suuruse saab leida objektiivi valemi abil:
1/F = 1/d + 1/f.
Objektiivi lineaarse suurenduse määramiseks kasutame valemit:
k = f/d.

Objektiivi optiline võimsus on kontseptsioon, mis nõuab üksikasjalikku uurimist.

Tunni arendamine (tunni märkmed)

Liin UMK A. V. Perõškin. Füüsika (7–9)

Tähelepanu! Saidi haldamise sait ei vastuta metoodiliste arenduste sisu ega ka föderaalse osariigi haridusstandardi väljatöötamise vastavuse eest.

Tunni eesmärgid:

• välja selgitada, mis on objektiiv, klassifitseerida, tutvustada mõisteid: fookus, fookuskaugus, optiline võimsus, lineaarsuurendus;
• jätkata oskuste arendamist teemakohaste probleemide lahendamiseks.

Tundide ajal

Ma laulan teie ees rõõmust kiitust
Mitte kallid kivid ega kuld, vaid KLAAS.

M.V. Lomonossov

Selle teema raames tuletame meelde, mis on objektiiv; kaaluge õhukese läätsega pildistamise üldpõhimõtteid ja tuletage ka õhukese läätse valem.

Eelnevalt tutvusime valguse murdumisega, tuletasime ka valguse murdumise seaduse.

Kodutööde kontrollimine

1) uuring § 65

2) frontaaluuring (vt esitlus)

1. Milline joonistest näitab õigesti klaasplaati läbiva kiire kulgu õhus?

2. Millisel järgmistest joonistest on kujutis vertikaalselt asetatud lamepeeglis õigesti konstrueeritud?

3. Valguskiir liigub klaasist õhku, murdudes kahe keskkonna vahelisel liidesel. Milline suundadest 1-4 vastab murdunud kiirele?

4. Kassipoeg jookseb suure kiirusega tasase peegli poole V= 0,3 m/s. Peegel ise eemaldub kassipojast kiirusega u= 0,05 m/s. Millise kiirusega läheneb kassipoeg oma kujutisele peeglis?

Uue materjali õppimine

Üldiselt sõna objektiiv- See on ladinakeelne sõna, mis tõlkes tähendab läätsed. Läätsed on taim, mille viljad on väga sarnased hernestele, kuid herned ei ole ümarad, vaid on kõhukookide välimusega. Seetõttu hakati kõiki sellise kujuga ümmargusi prille nimetama läätsedeks.

Esmakordset mainimist läätsede kohta võib leida Vana-Kreeka Aristophanese näidendist "Pilved" (424 eKr), kus tuld tehti kumera klaasi ja päikesevalguse abil. Ja vanimate avastatud läätsede vanus on üle 3000 aasta. See nn objektiiv Nimrud. See leiti Austin Henry Layardi poolt 1853. aastal Nimrudis asuva Assüüria ühe iidse pealinna väljakaevamistel. Objektiiv on ovaalse kujuga, jämedalt poleeritud, üks külg on kumer ja teine ​​on tasane. Praegu hoitakse seda Briti muuseumis - Suurbritannia peamises ajaloo- ja arheoloogiamuuseumis.

Nimrudi objektiiv

Seega tänapäeva mõistes läätsed on läbipaistvad kehad, mis on piiratud kahe sfäärilise pinnaga . (kirjutage märkmikusse) Enim kasutatakse sfäärilisi läätsi, mille piirpindadeks on kerad või kera ja tasapind. Olenevalt sfääriliste pindade või kerade ja tasapindade suhtelisest paigutusest on olemas kumer ja nõgus läätsed. (Lapsed vaatavad optikakomplekti objektiive)

Omakorda kumerläätsed jagunevad kolme tüüpi- lame kumer, kaksikkumer ja nõgus-kumer; a nõgusad läätsed liigitatakse lame-nõgus, kaksiknõgus ja kumer-nõgus.

(Kirjuta üles)

Mis tahes kumerläätse saab kujutada kombinatsioonina läätse keskel asuvast tasapinnalisest paralleelsest klaasplaadist ja läätse keskosa suunas laienevatest kärbitud prismadest ning nõgusläätse võib kujutada kombinatsioonina tasapinnalisest paralleelsest klaasplaadist. läätse keskel ja kärbitud prismad, mis laienevad servade suunas.

On teada, et kui prisma on valmistatud keskkonnast optiliselt tihedamast materjalist, siis see suunab kiiret oma aluse poole. Seetõttu paralleelne valgusvihk pärast murdumist kumerläätses muutub koonduvaks(neid nimetatakse kogunemine), a nõgusas läätses vastupidi, paralleelne valgusvihk pärast murdumist muutub lahknevaks(seetõttu nimetatakse selliseid läätsi hajumine).

Lihtsuse ja mugavuse huvides käsitleme läätsi, mille paksus on sfääriliste pindade raadiusega võrreldes tühine. Selliseid objektiive nimetatakse õhukesed läätsed. Ja tulevikus, kui me räägime objektiivist, saame alati aru õhukesest objektiivist.

Õhukeste läätsede sümboliseerimiseks kasutatakse järgmist tehnikat: kui lääts kogunemine, siis tähistatakse seda sirgjoonega, mille otstes on nooled, mis on suunatud objektiivi keskpunktist, ja kui objektiiv hajumine, siis on nooled suunatud objektiivi keskpunkti poole.

Koonduva läätse tavapärane tähistus

Erinevate läätsede tavapärane tähistus

(Kirjuta üles)

Objektiivi optiline keskpunkt on punkt, mille kaudu kiired ei murdu.

Nimetatakse mis tahes sirgjoont, mis läbib objektiivi optilist keskpunkti optiline telg.

Optilist telge, mis läbib läätse piiravate sfääriliste pindade keskpunkte, nimetatakse nn. optiline põhitelg.

Punkti, kus läätsele selle optilise põhiteljega (või nende jätkuga) paralleelselt langevad kiired ristuvad, nimetatakse objektiivi põhifookus. Tuleb meeles pidada, et igal objektiivil on kaks põhifookust - ees ja taga, sest. see murrab sellele kahest suunast langevat valgust. Ja mõlemad need fookused asuvad sümmeetriliselt objektiivi optilise keskpunkti ümber.

koonduv objektiiv

(joonista)

lahknev objektiiv

(joonista)

Objektiivi optilise keskpunkti ja põhifookuse kaugust nimetatakse fookuskaugus.

fookustasand on läätse optilise põhiteljega risti olev tasapind, mis läbib selle põhifookust.
Nimetatakse väärtust, mis võrdub läätse vastastikuse fookuskaugusega, väljendatuna meetrites objektiivi optiline võimsus. Seda tähistatakse suure ladina tähega D ja mõõdetuna dioptrid(lühendatud dioptrid).

(Rekord)

Esimest korda tuletas meie saadud õhukese läätse valemi Johannes Kepler 1604. aastal. Ta uuris valguse murdumist väikese langemisnurga korral erineva konfiguratsiooniga läätsedes.

Objektiivi lineaarne suurendus on pildi lineaarse suuruse ja objekti lineaarse suuruse suhe. Seda tähistatakse suure kreeka tähega G.

Probleemi lahendamine(tahvli juures) :

• Str 165 harjutus 33 (1.2)
• Küünal asub 8 cm kaugusel koonduvast läätsest, mille optiline võimsus on 10 dioptrit. Millisel kaugusel objektiivist pilt saadakse ja milline see välja näeb?
• Millisele kaugusele 12 cm fookuskaugusega objektiivist tuleb asetada objekt nii, et selle tegelik pilt oleks kolm korda suurem kui objekt ise?

Kodus: §§ 66 nr 1584, 1612-1615 (Lukasiku kogu)