A lencse optikai teljesítményének mértékegysége. Optika optikai teljesítmény a lencse vékony lencse formula lineáris

A lencse optikai ereje. Melyik lencse erősebb?

Szerző: Az ábrán. A 8.3 két konvergáló lencsét mutat. Mindegyikre párhuzamos sugárnyaláb esik, amely a fénytörés után a lencse fő fókuszában gyűlik össze. Mi a véleményetek (józan ész alapján), hogy a két objektív közül melyik erősebb?

Olvasó: Józan ésszel erősebb lencseábrán. 8.3, a mert ő erősebb megtöri a sugarakat, ezért a fénytörés után összegyűjtik azokat közelebb az objektívhez mint az ábrán látható esetben. 8.3 , b.

A lencse optikai teljesítménye a fizikai mennyiség a lencse gyújtótávolságának reciproka:

Ha a gyújtótávolságot méterben mérik: [ F] = m, akkor [ D] = 1 m. Külön neve van az optikai teljesítmény mértékegységének 1/m - dioptria(dptr).

Tehát a lencse optikai teljesítményét dioptriában mérjük:

= 1 dioptria.

Egy dioptria egy ilyen lencse optikai teljesítménye, amelyben a fókusztávolság egy méter: F= 1 m.

A (8.1) képlet szerint a konvergáló lencse optikai teljesítménye a képlettel számítható ki

. (8.2a)

Olvasó: A bikonvex lencse esetét vettük figyelembe, de a lencsék lehetnek bikonkáv, konkáv-konvex, sík-domború stb. Hogyan számoljuk ki az objektív gyújtótávolságát általános eset?

Szerző: Megmutatható (tisztán geometriailag), hogy a (8.1) és (8.2) képlet minden esetben érvényes lesz, ha gömbfelületek sugarának értékeit vesszük R 1 és R 2 a megfelelő előjelekkel: „plusz”, ha a megfelelő gömbfelület konvex, és „mínusz”, ha konkáv.

Például, ha a (8.2) képlettel számoljuk ki az ábrán látható lencsék optikai teljesítményét. 8.4-et kell venni következő jeleket mennyiségeket R 1 és R 2 ezekben az esetekben: a) R 1 > 0 és R 2 > 0, mivel mindkét felület konvex; b) R 1 < 0 и R 2 < 0, mivel mindkét felület homorú; c) esetben R 1 < 0 и R 2 > 0, mivel az első felület homorú, a második konvex.

Rizs. 8.4

Olvasó: És ha a lencse egyik felülete (pl. az első) nem gömb alakú, hanem lapos?

Rizs. 8.5

Olvasó: Érték F(és ennek megfelelően D) a (8.1) és (8.2) képlet alapján negatívnak bizonyulhat. Mit jelent?

Szerző: Ez azt jelenti, hogy ez az objektív szétszóródás. Ez azt jelenti, hogy a fő optikai tengellyel párhuzamos sugárnyaláb megtörik, így maguk a megtört sugarak alakulnak ki. széttartó nyaláb, de ezeknek a sugarak kiterjesztései metszik egymást előtt a lencse síkja |. távolságra F| (8.5. ábra).

ÁLLJ MEG! Döntse el Ön: A2-A4.

Probléma 8.1. A lencse törőfelületei koncentrikus gömbfelületek. Nagy görbületi sugár R= 20 cm, lencsevastagság l= 2 cm, üvegtörésmutató P= 1,6. Az objektív konvergál vagy divergál? Keresse meg a gyújtótávolságot.

Rizs. 8.6

(homorú vagy szóródó). Az ilyen típusú lencsékben a sugarak útja eltérő, de a fény mindig megtörik, azonban szerkezetük és működési elvük figyelembe vételéhez meg kell ismerkedni azokkal a fogalmakkal, amelyek mindkét típusnál azonosak.

Ha a lencse két oldalának gömbfelületeit teljes gömbökké rajzoljuk, akkor ezeknek a gömböknek a középpontjain áthaladó egyenes lesz a lencse optikai tengelye. Valójában az optikai tengely a domború lencsék legszélesebb pontján, a homorú lencsék legkeskenyebb pontján halad át.

Optikai tengely, lencsefókusz, gyújtótávolság

Ezen a tengelyen van az a pont, ahol a konvergáló lencsén áthaladó összes sugárzás összegyűlik. Divergens lencse esetén divergens sugarak kiterjesztését is megrajzolhatjuk, és ekkor kapunk egy szintén az optikai tengelyen elhelyezkedő pontot, ahol ezek a kiterjesztések összefolynak. Ezt a pontot a lencse fókuszának nevezzük.

A konvergens objektívnek valódi fókusza van, és azzal van elhelyezve hátoldal a beeső sugarakból a szóró fókusz képzeletbeli, és ugyanazon az oldalon található, ahonnan a fény a lencsére esik.

Az optikai tengelyen pontosan a lencse közepén lévő pontot nevezzük optikai középpontjának. Az optikai középpont és az objektív fókuszának távolsága pedig az objektív gyújtótávolsága.

A fókusztávolság a lencse gömbfelületeinek görbületi fokától függ. A domborúbb felületek jobban megtörik a sugarakat, és ennek megfelelően csökkentik a fókusztávolságot. Ha a gyújtótávolság rövidebb, akkor ez az objektív nagyobb képnagyítást ad.

A lencse optikai teljesítménye: képlet, mértékegység

A lencse nagyító erejének jellemzésére bevezették az "optikai teljesítmény" fogalmát. A lencse optikai ereje a fókusztávolság reciproka. A lencse optikai teljesítményét a következő képlet fejezi ki:

ahol D az optikai teljesítmény, F a lencse gyújtótávolsága.

A lencse optikai teljesítményének mértékegysége a dioptria (1 dioptria). 1 dioptria egy ilyen lencse optikai teljesítménye, amelynek gyújtótávolsága 1 méter. Minél kisebb a gyújtótávolság, annál nagyobb lesz az optikai teljesítmény, vagyis ez az objektív annál jobban felnagyítja a képet.

Mivel a divergő lencse fókusza képzeletbeli, megállapodtunk abban, hogy a fókusztávolságát negatív értéknek tekintjük. Ennek megfelelően az optikai teljesítménye is negatív érték. Ami a konvergáló lencsét illeti, a fókusza valós, ezért a konvergáló lencse gyújtótávolsága és optikai teljesítménye is pozitív érték.

Most majd beszélünk a geometriai optikáról. Ebben a részben sok időt szentelnek egy ilyen tárgynak, például lencsének. Hiszen lehet más is. Ugyanakkor a képlet vékony lencse egy minden alkalomra. Csak tudnia kell, hogyan kell helyesen alkalmazni.

A lencsék típusai

Mindig egy átlátszó test, amelynek különleges formája van. Megjelenés két gömbfelület által diktált tárgy. Az egyiket ki lehet cserélni egy laposra.

Ezenkívül a lencse közepe vagy szélei vastagabbak lehetnek. Az első esetben konvexnek, a másodikban homorúnak nevezik. Sőt, attól függően, hogy a homorú, domború és sík felületeket hogyan kombinálják, a lencsék is eltérőek lehetnek. Nevezetesen: bikonvex és bikonkáv, sík-domború és sík-konkáv, konvex-konkáv és konkáv-konvex.

NÁL NÉL normál körülmények között ezeket a tárgyakat a levegőben használják. Olyan anyagból készülnek, amely több, mint a levegő. Ezért a konvex lencse konvergál, míg a konkáv lencse divergáló lesz.

Általános tulajdonságok

Mielőtt beszélnénkvékony lencse formula, meg kell határoznia az alapfogalmakat. Ismerni kell őket. Mivel a különféle feladatok folyamatosan hivatkozni fognak rájuk.

A fő optikai tengely egy egyenes. Mindkét gömbfelület középpontján áthúzódik, és meghatározza azt a helyet, ahol a lencse középpontja található. Vannak további optikai tengelyek is. Olyan ponton keresztül rajzolódnak át, amely a lencse középpontja, de nem tartalmazzák a gömbfelületek középpontját.

A vékony lencse képletében van egy érték, amely meghatározza a gyújtótávolságát. Tehát a fókusz egy pont a fő optikai tengelyen. A megadott tengellyel párhuzamosan futó sugarakat metszi.

Ráadásul minden vékony lencsének mindig két fókusza van. Felületének két oldalán helyezkednek el. A gyűjtő mindkét fókusza érvényes. A szétszóródónak vannak képzeletbeliek.

Az objektív és a fókuszpont távolsága a gyújtótávolság (betűF) . Sőt, értéke lehet pozitív (gyűjtés esetén) vagy negatív (szórás esetén).

A gyújtótávolsághoz kapcsolódó másik jellemző az optikai teljesítmény. Általában hivatkoznak ráD.Értéke mindig a fókusz reciprokja, azaz.D= 1/ F.Az optikai teljesítményt dioptriában (rövidítve dioptriában) mérik.

Milyen egyéb jelölések vannak a vékony lencse formulában?

A már jelzett gyújtótávolságon kívül több távolságot és méretet is ismernie kell. Minden típusú lencse esetében azonosak, és a táblázatban találhatók.

Az összes feltüntetett távolságot és magasságot általában méterben mérik.

A fizikában a nagyítás fogalma is a vékonylencse képlethez kapcsolódik. Ez a kép méretének és az objektum magasságának aránya, azaz H / h. G-nek nevezhetjük.

Amire szükséged van egy kép elkészítéséhez vékony lencsében

Ezt ismerni kell ahhoz, hogy megkapjuk a vékony lencse képletét, amely konvergáló vagy divergáló. A rajz azzal kezdődik, hogy mindkét lencsének megvan a maga sematikus ábrázolása. Mindkettő úgy néz ki, mint egy vágás. Csak a végén lévő gyűjtőnyilak irányulnak kifelé, és a szóró nyilak - ezen a szegmensen belül.

Most ehhez a szegmenshez merőlegest kell rajzolni a közepére. Ez mutatja a fő optikai tengelyt. Rajta, az objektív mindkét oldalán, azonos távolságra, állítólag fókuszokat kell jelölni.

Az az objektum, amelynek képét meg akarjuk építeni, nyílként rajzolódik meg. Megmutatja, hol van az elem teteje. Általában a tárgyat a lencsével párhuzamosan helyezzük el.

Hogyan építsünk képet vékony lencsében

Ahhoz, hogy egy tárgyról képet készítsünk, elég megkeresni a kép végeinek pontjait, majd összekapcsolni őket. E két pont mindegyikét két sugár metszéspontjából kaphatjuk meg. Ezek közül kettő a legegyszerűbb megépíteni.

jön valahonnan meghatározott pont párhuzamos a fő optikai tengellyel. Az objektívvel való érintkezés után átmegy a fő fókuszon. Ha egy beszélgetünk konvergáló lencséről, akkor ez a fókusz az objektív mögött van és a sugár átmegy rajta. Amikor szóródó sugarat veszünk figyelembe, a sugarat úgy kell megrajzolni, hogy a folytatása áthaladjon a lencse előtti fókuszon.

Közvetlenül az objektív optikai közepén megy keresztül. Nem változtat irányt utána.

Vannak helyzetek, amikor az objektumot a fő optikai tengelyre merőlegesen helyezik el, és azon ér véget. Ekkor elég egy olyan pont képét megszerkeszteni, amely megfelel a nyílnak a tengelyen nem fekvő élének. Aztán rajzolj belőle egy merőlegest a tengelyre. Ez lesz az elem képe.

A megszerkesztett pontok metszéspontja adja a képet. A vékony konvergáló lencse valódi képet ad. Vagyis közvetlenül a sugarak metszéspontjában kapjuk. Kivételt képez az a helyzet, amikor a tárgyat az objektív és a fókusz közé helyezik (mint egy nagyítóban), és a kép képzeletbelinek bizonyul. Egy szórványosnál mindig képzeletbelinek bizonyul. Végül is nem maguknak a sugaraknak, hanem azok folytatásának metszéspontjában kapjuk.

A tényleges képet általában folytonos vonallal rajzolják. De a képzeletbeli - pontozott vonal. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az első valóban jelen van, a második pedig csak látható.

A vékony lencse képlet származtatása

Ezt célszerű egy rajz alapján megtenni, amely egy valós kép felépítését szemlélteti konvergáló lencsében. A szegmensek kijelölése a rajzon látható.

Az optika szakaszát okkal nevezik geometriának. Szükség lesz a matematika ezen részéből származó ismeretekre. Először is figyelembe kell vennie az AOB és A háromszögeket 1 OV 1 . Hasonlóak, mert kettő van egyenlő szögek(egyenes és függőleges). Hasonlóságukból az következik, hogy az A szegmensek modulusai 1 NÁL NÉL 1 és AB az OB szegmensek moduljaként kapcsolódnak egymáshoz 1 és OV.

Hasonló (azonos elv alapján két szögben) van még két háromszög:COFés A 1 Facebook 1 . A szegmensek ilyen moduljainak aránya egyenlő bennük: A 1 NÁL NÉL 1 CO-val ésFacebook 1 Val velNAK,-NEK.A konstrukció alapján az AB és a CO szegmensek egyenlőek lesznek. Ezért az arányok jelzett egyenlőségei bal oldali részei megegyeznek. Ezért a helyesek egyenlőek. Vagyis OV 1 / RH egyenlőFacebook 1 / NAK,-NEK.

A jelzett egyenlőségben a pontokkal jelölt szegmensek helyettesíthetők a megfelelővel fizikai fogalmak. Szóval OV 1 az objektív és a kép közötti távolság. Az RH a tárgy és a lencse közötti távolság.NAK,-NEK-gyújtótávolság. Egy szegmensFacebook 1 egyenlő a kép és a fókusz távolságának különbségével. Ezért másképp is átírható:

f/d=( f - F) /FvagyFf = df - dF.

A vékony lencse képletének kiszámításához az utolsó egyenlőséget el kell osztanidfF.Aztán kiderül:

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

Ez a képlet a vékony konvergáló lencsékhez. A diffúz gyújtótávolság negatív. Ez az egyenlőség változásához vezet. Igaz, ez jelentéktelen. Csak a vékony divergens lencse képletében van egy mínusz az 1/ arány előtt.F.Azaz:

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

A lencse nagyításának megtalálásának problémája

Állapot. A konvergáló lencse gyújtótávolsága 0,26 m. A nagyítást akkor kell kiszámítani, ha a tárgy 30 cm távolságra van.

Megoldás. Érdemes a jelölés bevezetésével és a mértékegységek C-re való átalakításával kezdeni. Igen, ismertd= 30 cm = 0,3 m ésF\u003d 0,26 m. Most képleteket kell választania, a fő a nagyításhoz, a második egy vékony konvergáló lencséhez.

Valahogy kombinálni kell őket. Ehhez figyelembe kell vennie a képalkotás rajzát egy konvergáló lencsében. Hasonló háromszögek azt mutatják, hogy Г = H/h= f/d. Vagyis a növekedés megtalálásához ki kell számítania a kép távolságának és az objektum távolságának arányát.

A második ismert. De a kép távolságát a korábban jelzett képletből kell származtatni. Kiderült, hogy

f= dF/ ( d- F).

Most ezt a két képletet kombinálni kell.

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

Ebben a pillanatban a vékony lencse képletére vonatkozó feladat megoldása elemi számításokra redukálódik. Marad az ismert mennyiségek helyettesítése:

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

Válasz: Az objektív 6,5-szeres nagyítást ad.

Feladat, amelyre összpontosítani kell

Állapot. A lámpa a konvergáló lencsétől egy méterre található. Spiráljának képe az objektívtől 25 cm-re lévő képernyőn keletkezik Számítsa ki a megadott objektív gyújtótávolságát!

Megoldás. Az adatoknak a következő értékeket kell tartalmazniuk:d=1 m ésf\u003d 25 cm \u003d 0,25 m. Ez az információ elegendő a gyújtótávolság kiszámításához a vékony lencse képletéből.

Szóval 1/F\u003d 1/1 + 1 / 0,25 \u003d 1 + 4 \u003d 5. De a feladatnál ismerni kell a fókuszt, és nem az optikai teljesítményt. Ezért csak el kell osztani 1-et 5-tel, és megkapja a gyújtótávolságot:

F=1/5 = 0, 2 m

Válasz: Egy konvergáló lencse gyújtótávolsága 0,2 m.

A kép távolságának megtalálásának problémája

Állapot. A gyertyát a konvergáló lencsétől 15 cm távolságra helyezték el. Optikai teljesítménye 10 dioptria. A lencse mögötti képernyőt úgy kell elhelyezni, hogy a gyertya tiszta képe legyen rajta. Mi ez a távolság?

Megoldás. Az összefoglalónak a következő információkat kell tartalmaznia:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptria. A fent levezetett képletet kis változtatással kell írni. Mégpedig az egyenlőség jobb oldalánD1 helyett/F.

Több átalakítás után a következő képletet kapjuk az objektív és a kép közötti távolságra:

f= d/ ( dd- 1).

Most be kell cserélnie az összes számot, és számolnia kell. Kiderült, hogy ez az értékf:0,3 m

Válasz: A lencse és a képernyő távolsága 0,3 m.

A tárgy és a képe közötti távolság problémája

Állapot. A tárgy és képe 11 cm távolságra van egymástól.. Egy konvergáló lencse 3-szoros nagyítást ad. Keresse meg a gyújtótávolságát.

Megoldás. Az objektum és a képe közötti távolságot kényelmesen betűvel jelöljükL\u003d 72 cm \u003d 0,72 m. Növelje D \u003d 3.

Itt két helyzet lehetséges. Az első, hogy a téma a fókusz mögött van, vagyis a kép valódi. A második - a tárgy a fókusz és a lencse között. Ekkor a kép ugyanazon az oldalon van, mint a tárgy, és képzeletbeli.

Nézzük az első helyzetet. A tárgy és a kép a konvergáló lencse ellentétes oldalán található. Ide a következő képletet írhatod:L= d+ f.A második egyenletet fel kell írni: Г =f/ d.Ezeknek az egyenleteknek a rendszerét két ismeretlennel kell megoldani. Ehhez cserélje kiL0,72 méterrel, G pedig 3-mal.

A második egyenletből kiderül, hogyf= 3 d.Ezután az elsőt így alakítjuk át: 0,72 = 4d.Ebből könnyű számolnid=018 (m). Most már könnyű meghatároznif= 0,54 (m).

A gyújtótávolság kiszámításához a vékony lencse képletét kell használni.F= (0,18 * 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). Ez a válasz az első esetre.

A második helyzetben a kép képzeletbeli, és a képletLmás lesz:L= f- d.A rendszer második egyenlete ugyanaz lesz. Hasonlóan érvelve azt kapjukd=036 (m), af= 1,08 (m). A gyújtótávolság hasonló kiszámítása a következő eredményt adja: 0,54 (m).

Válasz: Az objektív gyújtótávolsága 0,135 m vagy 0,54 m.

Konklúzió helyett

A sugarak útja vékony lencsében a geometriai optika fontos gyakorlati alkalmazása. Hiszen az egyszerű nagyítótól a precíz mikroszkópig és teleszkópig számos eszközben használják. Ezért tudni kell róluk.

A kapott vékony lencse formula számos probléma megoldását teszi lehetővé. Ezenkívül lehetővé teszi, hogy következtetéseket vonjon le arról, hogy milyen képet adnak. különböző típusok lencsék. Ebben az esetben elég tudni a gyújtótávolságát és a tárgy távolságát.

A fénytörést széles körben használják különböző területeken optikai műszerek: fényképezőgépek, távcsövek, távcsövek, mikroszkópok. Az ilyen eszközök nélkülözhetetlen és leglényegesebb része a lencse. A lencse optikai ereje pedig az egyik fő mennyiség, amely bármelyiket jellemzi

optikai lencse vagy az optikai üveg olyan fényáteresztő üvegtest, amelyet mindkét oldalon gömb alakú vagy egyéb ívelt felületek határolnak (a két felület közül az egyik lehet sík is).

A határoló felületek alakja szerint lehetnek gömb alakúak, hengeresek és mások. Azokat a lencséket, amelyeknek a közepe vastagabb, mint a széle, konvexnek nevezzük; középénél vastagabb élekkel - homorú.
Ha párhuzamos fénysugarat helyezünk a-ra, és mögé egy képernyőt helyezünk, akkor az objektívhez képest elmozdítva egy kis fényes foltot kapunk rajta. Ő az, aki megtörve a rá eső sugarakat, összegyűjti azokat. Ezért hívják gyűjtésnek. A fényt megtörő homorú lencse oldalra szórja azt. Ezt hívják szóródásnak.

A lencse középpontját optikai középpontjának nevezzük. Minden rajta áthaladó egyenest optikai tengelynek nevezünk. És a gömb alakú törőfelületek központi pontjain keresztező tengelyt a lencse fő (fő) optikai tengelyének, a többit oldaltengelynek nevezték.

Ha a tengelyével párhuzamos tengelyirányú sugárra irányítjuk, akkor az elhaladva a tengelyt bizonyos távolságra keresztezi tőle. Ezt a távolságot gyújtótávolságnak nevezzük, és maga a metszéspont a fókusz. Minden objektívnek két fókuszpontja van, amelyek mindkét oldalon találhatók. Ennek alapján elméletileg igazolható, hogy a tengelyével párhuzamos vékony konvergáló lencsére eső összes tengelyirányú, vagy az optikai főtengelyhez közel eső sugár egy fókuszban konvergál. A tapasztalat megerősíti ezt az elméleti bizonyítékot.

Ha a fő optikai tengellyel párhuzamos tengelyirányú sugarakat egy vékony kétszögletű lencsére engedünk, azt találjuk, hogy ezek a sugarak egy sugárnyalábban jönnek ki belőle, amely eltér egymástól. Ha egy ilyen széttartó sugár éri a szemünket, akkor úgy fogunk tűnni, hogy a sugarak egy pontból jönnek ki. Ezt a pontot képzeletbeli fókusznak nevezzük. A lencse fókuszán keresztül a fő optikai tengelyre merőlegesen megrajzolt síkot fókuszsíknak nevezzük. Az objektívnek két fókuszsíkja van, amelyek mindkét oldalán találhatók. Ha a sugárnyaláb a lencsére irányul, amely párhuzamos bármely másodlagos optikai tengellyel, ez a nyaláb, miután megtört, a fókuszsíkkal való metszéspontjában a megfelelő tengelyhez konvergál.

A lencse optikai ereje a fókusztávolság reciproka. A képlet segítségével határozzuk meg:
1/F=D.

Ennek az erőnek a mértékegységét dioptriának nevezik.
1 dioptria egy 1 m-es lencse optikai teljesítménye.
Konvex lencséknél ez az erő pozitív, míg homorú lencséknél negatív.
Például: Mekkora lesz egy konvex szemüveglencse optikai ereje, ha F = 50 cm a fókusztávolsága?
D = 1/F; feltétel szerint: F = 0,5 m; tehát: D = 1 / 0,5 = 2 dioptria.
A gyújtótávolság nagyságát, következésképpen a lencse optikai erejét a lencse anyaga és az azt korlátozó gömbfelületek sugara határozza meg.

Az elmélet egy képletet ad, amellyel kiszámítható:
D = 1/F = (n - 1) (1/R1 + 1/R2).
Ebben a képletben n a lencse anyagának fénytörése, R1, 2 pedig a felület görbületi sugarai. A konvex felületek sugarai pozitívnak, konkáv pedig negatívnak tekinthetők.

A tárgy objektívről kapott képének jellege, azaz mérete és helyzete a tárgy lencséhez viszonyított elhelyezkedésétől függ. Egy objektum helyét és nagyságát a lencseképlet segítségével találhatja meg:
1/F = 1/d + 1/f.
A lencse lineáris nagyításának meghatározásához a következő képletet használjuk:
k = f/d.

A lencse optikai ereje olyan fogalom, amely részletes tanulmányozást igényel.

Órafejlesztés (lecke jegyzetek)

Vonal UMK A. V. Peryshkin. Fizika (7-9)

Figyelem! Az oldal adminisztrációs oldala nem vállal felelősséget a tartalomért módszertani fejlesztések, valamint a Szövetségi Állami Oktatási Szabvány kidolgozásának való megfelelésért.

Az óra céljai:

• megtudni, mi az a lencse, osztályozni, bevezetni a fogalmakat: fókusz, gyújtótávolság, optikai teljesítmény, lineáris nagyítás;
• folytassa a témával kapcsolatos problémák megoldásának készségeinek fejlesztését.

Az órák alatt

Örömmel énekelek előtted dicséretet
Nem drága kövek, nem is arany, hanem ÜVEG.

M.V. Lomonoszov

Ennek a témakörnek a keretében felidézzük, mi is az a lencse; fontolgat Általános elvek képeket készíthet vékony lencsében, és levezetheti a vékony lencsék képletét is.

Korábban megismerkedtünk a fénytöréssel, és levezettük a fénytörés törvényét is.

Házi feladat ellenőrzése

1) felmérés 65. §

2) frontális felmérés (lásd az előadást)

1. Melyik ábra mutatja helyesen az üveglapon áthaladó sugár menetét a levegőben?

2. Az alábbi ábrák közül melyiken van helyesen megszerkesztve a kép függőlegesen elhelyezett lapos tükörben?

3. Egy fénysugár átjut az üvegből a levegőbe, megtörve a két közeg határfelületén. Az 1-4 irányok közül melyik felel meg a megtört nyalábnak?

4. Egy cica nagy sebességgel rohan egy lapos tükör felé V= 0,3 m/s. Maga a tükör nagy sebességgel távolodik a cicától u= 0,05 m/s. Milyen sebességgel közelíti meg a cica a tükörképét?

Új anyagok tanulása

Általában a szó lencse- Ez egy latin szó, ami lencsét jelent. A lencse olyan növény, amelynek termése nagyon hasonlít a borsóhoz, de a borsó nem kerek, hanem pocakos kalács megjelenésű. Ezért minden ilyen alakú kerek szemüveget lencséknek neveztek.

A lencsék első említése Arisztophanész "Felhők" című ókori görög színművében található (Kr. e. 424), ahol domború üveg és ill. napfény tüzet rakott. A felfedezett lencsék legrégebbi kora pedig több mint 3000 év. Ez az ún lencse Nimrud. Austin Henry Layard 1853-ban Austin Henry Layard ásatásai során találta rá Asszíria egyik ősi fővárosában, Nimrudban. A lencse ovális alakú, durván csiszolt, egyik oldala domború, a másik lapos. Jelenleg a British Museumban tárolják - Nagy-Britannia fő történelmi és régészeti múzeumában.

Nimrud lencséje

Tehát be modern megértés, lencsékátlátszó testek, amelyeket két gömbfelület határol . (írd a füzetbe) Leggyakrabban a gömb alakú lencséket használják, amelyekben a határoló felületek gömbök vagy gömb és sík. A gömbfelületek vagy gömbök és síkok egymáshoz viszonyított elhelyezkedésétől függően vannak konvexés homorú lencsék. (A gyerekek az Optika készlet lencséit nézik)

Viszont A konvex lencséket három típusra osztják- lapos konvex, bikonvex és konkáv-domború; a homorú lencséket osztályoznak lapos-konkáv, bikonkáv és domború-konkáv.

(írd le)

Bármilyen konvex lencse ábrázolható a lencse közepén lévő síkkal párhuzamos üveglap és a lencse közepe felé táguló csonka prizmák kombinációjaként, a konkáv lencse pedig síkkal párhuzamos üveglap kombinációjaként. a lencse közepén és a szélek felé táguló csonka prizmákban.

Ismeretes, hogy ha a prizma optikailag sűrűbb anyagból készül, mint környezet, akkor az alapjához tereli a sugarat. Ezért a fénytörés után párhuzamos fénysugár konvex lencsében konvergenssé válik(ezeket hívják összejövetel), a homorú lencsében fordítva, párhuzamos fénysugár a törés után divergenssé válik(ezért hívják az ilyen lencséket szétszóródás).

Az egyszerűség és a kényelem kedvéért olyan lencséket veszünk figyelembe, amelyek vastagsága elhanyagolható a gömbfelületek sugarához képest. Az ilyen lencséket ún vékony lencsék. És a jövőben, amikor objektívről beszélünk, mindig vékony lencsét fogunk érteni.

Mert szimbólum vékony lencséket használnak következő lépés: ha lencse összejövetel, akkor azt egy egyenes vonallal jelöljük, amelynek végein nyilak a lencse közepétől irányulnak, és ha a lencse szétszóródás, akkor a nyilak a lencse közepe felé mutatnak.

A konvergáló lencse hagyományos megnevezése

A széttartó lencse hagyományos megnevezése

(írd le)

A lencse optikai közepe az a pont, amelyen keresztül a sugarak nem tapasztalnak törést.

A lencse optikai középpontján áthaladó bármely egyenest nevezzük optikai tengely.

A lencsét határoló gömbfelületek középpontjain áthaladó optikai tengely ún. fő optikai tengely.

Azt a pontot, ahol a lencsére a fő optikai tengelyével párhuzamosan beeső sugarak (vagy azok folytatása) metszik egymást, az ún. az objektív fő fókusza. Emlékeztetni kell arra, hogy minden objektívnek két fő fókusza van - elöl és hátul, mert. két irányból töri meg a rá eső fényt. És mindkét góc szimmetrikusan helyezkedik el a lencse optikai középpontjához képest.

konvergáló lencse

(húz)

széttartó lencse

(húz)

A lencse optikai középpontja és a fő fókusz közötti távolságot nevezzük gyújtótávolság.

gyújtóponti sík a lencse fő optikai tengelyére merőleges sík, amely átmegy a fő fókuszán.
A lencse reciprok gyújtótávolságának méterben kifejezett értéket nevezzük a lencse optikai teljesítménye. Nagynak van jelölve latin betű Dés mérve dioptria(rövidítve dioptria).

(Rekord)

A vékony lencse képletét először Johannes Kepler vezette le 1604-ben. Különböző konfigurációjú lencsékben vizsgálta a fény törését kis beesési szögeknél.

A lencse lineáris nagyítása a kép lineáris méretének és az objektum lineáris méretének aránya. Nagynak van címkézve. görög levél G.

Problémamegoldás(a táblánál) :

• Str 165, 33. gyakorlat (1.2)
• A gyertya 8 cm-re található egy konvergáló lencsétől, amelynek optikai ereje 10 dioptria. Milyen távolságra lesz a kép az objektívtől, és hogyan fog kinézni?
• Milyen távolságra kell egy 12 cm-es gyújtótávolságú lencsétől egy tárgyat elhelyezni, hogy a valós képe háromszor nagyobb legyen, mint maga a tárgy?

Otthon: 66. §§ 1584, 1612-1615 (Lukasik gyűjtemény)