Оптика - раздел физики, который занимается изучением природы света, законов распространения и взаимодействия с веществом.

Свет - это электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от до (ф 0,4-0,79 мкм кр).

Видимый свет – это излучение в интервале длин волн: . Геометрическая оптика – раздел физики занимающийся изучением законов распространения света и получением изображений в оптических приборах. В основу геометрической оптики положено понятие светового луча (это линия указывающая направление распространения света) и световой пучок (это область пространства, в пределах которой распространяется свет). Световые пучки являются независимыми: каждый световой пучок при взаимном пересечении ведет себя самостоятельно, независимо от других пучков и не оказывает никакого влияния на другие пучки света. В основу г. о. положен принцип Ферма.

Принцип Ферма (первая формулировка): свет распространяется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимальное время. Пусть свет распространяется из точки 1 в точку 2 .Для прохождения элементарного участка dS свету потребуется время. Абсолютный показатель преломления среды , где с – скорость света, – скорость света в среде, то . Вторая формулировка: величина называется оптической длиной пути.Если среда однородна (n =с onst ), то L=nS , т. е. оптическая длина пути равнапроизведению показателя преломления среды на геометрическое расстояние между точками. Если заменить , т. е. пр. Ферма: свет распространяется по такому пути, длина которого минимальна, где s- геометрическая длина пути.

Оптические свойства вещества характеризуются величиной, называемой абсолютным показателем преломления n.

Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в вакууме с больше скорости света в веществе v
Относительный показатель преломления равен отношению абсолютных показателей преломления в двух средах:

n 21 = n 2 /n 1 ; n 21 = v 1 /v 2 .

где v 1 и v 2 - скорость света в первой и во второй среде соответственно.

2. Основные законы геометрической оптики.

1) З-н прямолинейного распространения света: в однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.

2) З-н обратимости хода светового луча.(закон независимости световых лучей;)

3) З-н отражения света:

а)луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр восстановленный в точку падения луча на границе раздела 2 сред, лежат в одной пл-ти.

б)угол падения= углу отражения.

4) закон независимости световых пучков. · (эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того , действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены.

Разбивая световой поток на отдельные световые пучки (например, с помощью диафрагм), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо.)

5) З-н преломления света:

а)луч падающий, луч преломляющий и перпендикуляр восстановленный в точку падения луча на границе раздела 2 сред, лежат в одной плоскости.

б)отношение sin угла падения к sin угла преломления есть величина постоянная, равная относительному показателю двух сред, где – относительный показатель преломления, – абсолютный показатель света.

Закон отражения (рис. 7.3):

· отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром , проведенным к границе раздела двух сред в точке падения ;

· угол падения α равен углу отражения γ: α = γ

Для вывода закона отражения воспользуемся принципом Гюйгенса. Предположим, что плоская волна (фронт волны АВ с , падает на границу раздела двух сред (рис. 7.4). Когда фронт волны АВ достигнет отражающей поверхности в точке А , эта точка начнет излучать вторичную волну .

· Для прохождения волной расстояния ВС требуется время Δt = BC/υ. За это же время фронт вторичной волны достигнет точек полусферы, радиус AD которой равен: υ Δt = ВС. Положение фронта отраженной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направление распространения этой волны – лучом II. Из равенства треугольников ABC и ADC вытекает закон отражения : угол падения α равен углу отражения γ.

Закон преломления (закон Снелиуса ) (рис. 7.5):

· луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости;

· отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред.

Вывод закона преломления. Предположим, что плоская волна (фронт волны АВ ), распространяющаяся в вакууме вдоль направления I со скоростью с , падает на границу раздела со средой, в которой скорость ее распространения равна u (рис. 7.6).

Пусть время, затрачиваемое волной для прохождения пути ВС , равно Dt . Тогда ВС = с Dt. За это же время фронт волны, возбуждаемой точкой А в среде со скоростью u, достигнет точек полусферы, радиус которой AD = u Dt. Положение фронта преломленной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направление ее распространения – лучом III. Из рис. 7.6 видно, что

Отсюда следует закон Снелиуса :

3. Применение принципа Ферма к доказательству законов отражения и преломления.

Принцип Ферма – основной принцип геометрической оптики . Простейшая форма принципа Ферма – утверждение, что луч света всегда распространяется в пространстве между двумя точками по тому пути, по которому время его прохождения меньше, чем по любому из всех других путей, соединяющих эти точки. Время прохождения светом расстояния l, заполненного средой с показателем преломления n , пропорционально оптической длине пути S ; S = l n для однородной среды, а при переменном n

S = ∫ndl,

Поэтому можно сказать, что принцип Ферма есть принцип наименьшей оптической длины пути . В первоначальной формулировке самого П. Ферма (около 1660) принцип имел смысл наиболее общего закона распространения света , из которого следовали все (к тому времени уже известные) законы геометрической оптики : для однородной среды он приводит к закону прямолинейности светового луча (в соответствии с геометрическим положением о том, что прямая есть кратчайшее расстояние между двумя точками), а для случая падения луча на границу различных сред из принципа Ферма можно получить законы отражения света и преломления света . В более строгой формулировке принцип Ферма представляет собой вариационный принцип , утверждающий, что реальный луч света распространяется от одной точки к другой по линии, по которой время его прохождения экстремально или одинаково по сравнению с временами прохождения по всем другим линиям, соединяющим эти точки. Это означает, что оптическая длина пути луча может быть не только минимальной, но и максимальной либо равной всем остальным возможным путям, соединяющим указанные точки. Примерами минимального пути служат упомянутые распространение света в однородной среде и прохождение светом границы двух сред с разными показателями преломления n . Все три случая (минимальности, максимальности и стационарности пути) можно проиллюстрировать, анализируя отражение луча света от вогнутого зеркала (рис.1).

Действительный путь света соответствует экстремальному времени распространения

Если зеркало имеет форму эллипсоида вращения, а свет распространяется от одного его фокуса Р к другому Q (причём путь без отражения невозможен), то оптическая длина пути луча PO" + O"Q по свойствам эллипсоида равна всем остальным возможным, например PO"" + О"" Q ; если на пути между теми же точками свет отражается от зеркала меньшей, чем у эллипсоида, кривизны (MM ), реализуется минимальный путь, если же большей (зеркало NN ) – максимальный. Условие экстремальности оптической длины пути сводится к требованию, чтобы была равна нулю вариация от интеграла

где А и В – точки, между которыми распространяется свет. Это выражение и представляет собой математическую формулировку принципа Ферма.

В волновой теории света принцип Ферма представляет собой предельный случай принципа Гюйгенса – Френеля и применим, когда можно пренебречь дифракцией света (когда длина световой волны достаточно мала по сравнению с характерными для задачи размерами): рассматривая лучи как нормали к волновым поверхностям, легко показать, что при всяком распространении света оптической длины их путей будут иметь экстремальные значения. Во всех случаях, когда необходимо учитывать дифракцию , принцип Ферма перестаёт быть применимым.

4.Преломоение света на плоской границе раздела 2-х сред. Полное внутреннее отражение

Если световой пучок падает на поверхность, разделяющую две прозрачные среды разной оптической плотности, например воздух и воду, то часть света отражается от этой поверхности, а другая часть - проникает во вторую среду. При переходе из одной среды в другую луч света изменяет направление на границе этих сред. Это явление называется преломлением света.

Законы преломления света.

Из всего сказанного заключаем:

1 . На границе раздела двух сред различной оптической плотности луч света при переходе из одной среды в другую меняет своё направление.
2. При переходе луча света в среду с большей оптической плотностью угол преломления меньше угла падения; при переходе луча света из оптически более плотной среды в среду менее плотную угол преломления больше угла падения.
Преломление света сопровождается отражением, причём с увеличением угла падения яркость отражённого пучка возрастает, а преломлённого ослабевает. Это можно увидеть проводя опыт, изображённом на рисунке. Следовательно, отражённый пучок уносит с собой тем больше световой энергии, чем больше угол падения.

Пусть MN -граница раздела двух про зрачных сред, например, воздуха и воды, АО -падающий луч, ОВ - преломленный луч, -угол падения, -угол преломления, -скорость распространения света в первой среде, - скорость распространения света во второй среде.

Первый закон преломления звучит так: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления является постоянной величиной для данных двух сред:

, где - относительный показатель преломления (показатель преломления второй среды относительно первой).

Второй закон преломления света очень напоминает второй закон отражения света:

падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный в точку падения луча, лежит в одной плоскости.

Полное внутреннее отражение

Наблюдается для электромагнитных или звуковых волн на границе раздела двух сред, когда волна падает из среды с меньшей скоростью распространения (в случае световых лучей это соответствует бо́льшему показателю преломления).

С увеличением угла падения , угол преломления также возрастает, при этом интенсивность отражённого луча растет, а преломленного - падает (их сумма равна интенсивности падающего луча). При некотором критическом значении интенсивность преломленного луча становится равной нулю и происходит полное отражение света. Значение критического угла падения можно найти, положив в законе преломления угол преломления равным 90°:

5. Призмы

Призма - оптический элемент из прозрачного материала (например, оптического стекла) в форме геометрического тела - призмы, имеющий плоские полированные грани, через которые входит и выходит свет. Свет в призме преломляется. Важнейшей характеристикой призмы является показатель преломления материала, из которого она изготовлена. Виды призм: Дисперсионные призмы. Отражательные призмы. Поляризационные призмы.

Дисперсионные призмы Дисперсионные призмы используют в спектральных приборах для пространственного разделения излучений различных длин волн.

Отражательные призмы Отражательные призмы используют для изменения хода лучей, изменения направления оптической оси, изменения направления линии визирования, для уменьшения габаритных размеров приборов. Классифицируются отражательные призмы по нескольким признакам:

• 
  количеству отражений в призме
• 
  наличию или отсутствию «крыши»
• 
  характеру конструкции призмы
• 
  углу излома оптической оси

Также, особую нишу среди отражательных призм занимают составные призмы, - состоящие из нескольких частей, разделённых воздушными промежутками. Некоторые широко распространённые призмы получили собственные имена.

• 
  Призма Аббе
• 
  Призма Аббе-Порро

6. Тонкие линзы. Формула тонкой линзы

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Если толщина самой линзы мала по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей, то линзу называют тонкой . Линзы входят в состав практически всех оптических приборов. Линзы бывают собирающими и рассеивающими . Собирающая линза в середине толще, чем у краев, рассеивающая линза, наоборот, в средней части тоньше Линзы входят в состав практически всех оптических устройств . Линзы (Рис.3) делятся на собирающие и рассеивающие

Схема тонкой линзы

Рис.3,Собирающие (a) и рассеивающие (b) линзы и их условные обозначения.

Главной оптической осью линзы считается ось, прожодящая через центры кривизны её поверхностей. В тонкой линзе точки пересечения главной оптической оси с обеими поверхностями линзы сливаются в одну точку О.(Т.к. очень большие радиусы кривизны приближаются к плоскостям, то сферические поверхности теоретически сливаються в одну плоскость). Эта точка называется оптическим центром линзы. Тонкая линза имеет одну главную плоскость, которая общая для двух сферических поверхностей и проходит через центр призмы и перпендикулярна к главной оптической оси. Все прямые, проходящие через оптический центр линзы, называются побочными оптическими осями линзы. Важным является то, что все лучи, идущие через оптический центр линзы, не преломляются.

Поток монохроматических параллельных лучей или пучков лучей с осями их узких конусов, нормалльных к сферической границе раздела (к главной плоскости, называют парксиальными (приосевыми) пучками. При этом, пройдя через неё сходятся в главном фокусе линзы F 2 . Главные фокусы линзы лежат на главной оптической оси линзы. Точки, расположенные на главной оптической оси линзы с двух сторон оптического центра на равных расстояниях f 2 . , называются главными фокусами линзы . Плоскости, проходящие через главные фокусы f 2 линзы и перпендикулярные к её главной оптической оси , называются фокальными плоскостями линзы .

Формула тонкой линзы.

Формула тонкой линзы связывает между; собой три величины: расстояние от предмета до линзы d, расстояние от линзы до изображения f и фокус ное расстояние линзы F :

В формуле тонкой линзы фокусное расстояние ОF обозначается буквой F. Если линза собирающая, то > 0, если линза рассеивающая, то перед ставится знак «минус». Если изображение действительное, то > 0; если изображение воображаемое, то перед ставиться знак «минус». Все величины в формулу линзы подставляются в метрах.

7. Построение изображений в линзах

Опыт показывает, что параксиальные лучи света, выходящие из одной светящейся точки, после прохождения через линзу сходятся также в одной точке, которая является изображением светящейся точки. Поэтому для построения изображения точки достаточно взять два любых луча, но лучше те, ход которых после преломления заранее известен: 1 - луч, идущий через оптический центр; 2 - луч, параллельный главной оптической оси; 3 - луч, проходящий через передний фокус собирающей линзы (или продолжение луча 3 проходит через задний фокус рассеивающей линзы) (рис. 16.41).

Положение изображения действительного предмета и егоразмеры зависят от положения предмета относительно линзы. Пусть d - расстояние от предмета до линзы, f - расстояние от линзы до изображения. Построим изображение плоского предмета АВ , расположенного на различных расстояниях d от линзы. Если линза собирающая, то при d>2F (рис. 16.42) изображение действительное, перевернутое, уменьшенное,F

При F (рис. 16.43) изображение действительное, перевернутое, увеличенное, f>2F.

Рис. 16.43

При d (рис. 16.44) изображение мнимое, прямое, увеличенное, находится с той же стороны от линзы, что и сам предмет, но дальше предмета (f>d).

Рис. 16.44

В рассеивающей линзе (рис. 16.45) изображение действительного предмета всегда мнимое, прямое, уменьшенное, находится между линзой и ее фокусом со стороны изображаемого предмета. 

8.Глаз как оптический прибор. Лупа, Микроскоп, фотоаппарат.

Глаз. Основным источником зрения является глазное яблоко, за зрачком находится хрусталик, а сзади сетчатка. Оптическую роль в глазе выполняет элемент, имеющий форму двояковыпуклой линзы и наз-ся хрусталиком. К краям хрусталика прикреплены мышцы, которые сжимают или растягивают хрусталик, в результате меняются радиусы кривизны сферич. пов-ти хрусталика и соответственно фокусные расстояния. При изменении расстояния d до наблюдаемого объекта, расстояние f от хрусталика до сетчатки остается неизменным, а меняется фокусное расстояние. Недостатки зрения – близорукость и дальнозоркость.

Лупой называют собирающую тонкую линзу с малым фокусным расстоянием (5-10 см).увеличение лупы: , расстояние наилучшего зрения.

Раздел оптики, в котором законы распространения света рассматриваются на основе представления о световых лучах, называется геометрической оптикой . Под световыми лучами понимаются нормальные к волновым поверхностям линии, вдоль которых распространяется поток световой энергии. Геометрическая оптика, оставаясь приближенным методом построения изображений в оптических системах, позволяет разобрать основные явления, связанные с прохождением через них света, и является поэтому основой теории оптических приборов.

Линзы представляют собой прозрачные тела, ограниченные двумя поверхностями (одна из них обычно сферическая, иногда цилиндрическая, а вторая - сферическая или плоская), преломляющими световые лучи, способные формировать оптические изображения предметов. Материалом для линз служат стекло, кварц, кристаллы, пластмассы и т. п. По внешней форме (рис. 232) линзы делятся на: 1) двояковыпуклые; 2) плосковыпуклые; 3) двояковогнутые; 4) плосковогнутые; 5) выпукло-вогнутые; 6) вогнуто-выпуклые.

По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и рассеивающие .

Линза называется тонкой , если ее толщина (расстояние между ограничивающими поверхностями) значительно меньше по сравнению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу. Прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы, называется главной оптической осью . Для всякой линзы существует точка, называемая оптическим центром линзы , лежащая на главной оптической оси и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь нее не преломляясь. Для простоты оптический центр О линзы будем считать совпадающим с геометрическим центром средней части линзы (это справедливо только для двояковыпуклой и двояковогнутой линз с одинаковыми радиусами кривизны обеих поверхностей; для плосковыпуклых и плосковогнутых линз оптический центр О лежит на пересечении главной оптической оси со сферической поверхностью).

Для вывода формулы тонкой линзы - соотношения, связывающего радиусы кривизны R 1 и R 2 поверхностей линзы с расстояниями а и b от линзы до предмета и его изображения,- воспользуемся принципом Ферма (П. Ферма (1601 -1665) - французский математик и физик), или принципом наименьшего времени : действительный путь распространения света (траектория светового луча) есть путь, для прохождения которого свету требуется минимальное время по сравнению с любым другим мыслимым путем между теми же точками.

Рассмотрим две траектории светового луча (рис. 233) - прямую, соединяющую точки А и В (луч АОВ ), и траекторию, проходящую через край линзы (луч АСВ ),- воспользовавшись условием равенства времени прохождения света по этим траекториям.

Время прохождения света по траектории АОВ

где N = n /n 1 - относительный показатель преломления (n и n 1 - соответственно абсолютные показатели преломления линзы и окружающей среды). Время прохождения света по траектории АСВ равно

Так как = , то

Рассмотрим параксиальные (приосевые ) лучи , т. е. лучи, образующие с оптической осью малые углы. Только для параксиальных лучей получается стигматическое изображение , т. е. все лучи параксиального пучка, исходящего из точки А , пересекают оптическую ось в одной и той же точке В . Тогда << (a +e ), << (b +d ) и

Аналогично,

Подставив найденные выражения в (166.1), получим

(166.2)

Для тонкой линзы е << а и d << b , поэтому (166.2) можно представить в виде

Учитывая, что и соответственно , получим

(166.3)

Выражение (166.3) представляет собой формулу тонкой линзы . Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы считается положительным, вогнутой - отрицательным.

Если а = , т. е. лучи падают на линзу параллельным пучком (рис. 234. а), то

Соответствующее этому случаю расстояние b = OF = f называется фокусным расстоянием линзы:

Оно зависит от относительного показателя преломления и радиусов кривизны.

Если b = , т.е. изображение находится в бесконечности и, следовательно, лучи выходят из линзы параллельным пучком (рис. 234, б ), то a = OF = f . Таким образом, фокусные расстояния линзы, окруженной с обеих сторон одинаковой средой,. равны. Точки F , лежащие по обе стороны линзы на расстоянии, равном фокусному, называются фокусами линзы . Фокус - это точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси. Величина

(166.4)

называется оптической силой линзы . Ее единица - диоптрия (дптр). Диоптрия - оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 1 дптр=1/м.

Линзы с положительной оптической силой являются собирающими , с отрицательной - рассеивающими . Плоскости, проходящие через фокусы линзы перпендикулярно ее главной оптической оси, называются фокальными плоскостями . В отличие от собирающей рассеивающая линза имеет мнимые фокусы. В мнимом фокусе сходятся (после преломления) воображаемые продолжения лучей, падающих на рассеивающую линзу параллельно главной оптической оси (рис.235).

Учитывая (166.4), формулу линзы (166.3) можно записать в виде

Для рассеивающей линзы расстояния f и b надо считать отрицательными.

Построение изображения предмета в линзах осуществляется с помощью следующих лучей:

1) луча, проходящего через оптический центр линзы и не изменяющего своего направления;

2) луча, идущего параллельно главной оптической оси; после преломления в линзе этот луч (или его продолжение) проходит через второй фокус линзы;

3) луча (или его продолжения), проходящего через первый фокус линзы; после преломления в ней он выходит из линзы параллельно ее главной оптической оси.

Для примера приведены построения изображений в собирающей (рис. 236) и в рассеивающей (рис. 237) линзах: действительное (рис. 236, а ) и мнимое (рис. 236, б ) изображения - в собирающей линзе, мнимое - в рассеивающей.

Отношение линейных размеров изображения и предмета называется линейным увеличением линзы . Отрицательным значениям линейного увеличения соответствует действительное изображение (оно перевернутое), положительным - мнимое изображение (оно прямое). Комбинации собирающих и рассеивающих линз применяются в оптических приборах, используемых для решения различных научных и технических задач.

Цель урока: изучить действие собирающей и рассеивающей линз, выяснить, как получаются изображения при помощи линз.

Ход урока

1. Анализ лабораторной работы.

2. Изучение нового материала

Ограниченное сферическими поверхностями, прозрачное тело называют линзой.

Линзы бывают: двояковыпуклая (собирающая), плосковыпуклая, вогнуто – выпуклая.

Эти линзы имеют края тоньше, чем середину и называются они выпуклыми.

Линзы, у которых края толще чем середина называют вогнутыми. Такие линзы бывают: двояковогнутая (рассеивающая).плосковогнутая, выпукло – вогнутая.

Глядя на рисунки, становится понятным, какие линзы – собирающие, а какие линзы – рассеивающие.

Точка пересечения лучей после их преломления в линзе, которые падали на нее параллельно главной оптической оси называется главным фокусом линзы- F. Тонкая линза – это когда толщина линзы мала по сравнению с радиусами ее поверхностей. Мы будем изучать только тонкую линзу.

Демонстрация преломления светового луча в тонких линзах с помощью оптической шайбы.

Оптическая сила линзы – это величина, обратная фокусному расстоянию линзы.

D = 1/ F ; Если F = 1 м, то оптическая сила D = 1 дптр (диоптрии)

D= (n-1)(QUOTE )

Построение изображения в линзе.

При построении изображений светящихся предметов с помощью линзы используют обозначения:

а) собирающая линза, б) рассеивающая линза, МN –главная оптическая ось, О – оптический центр линзы, любая прямая проходящая через центр линзы – не преломляется и называется побочной осью линзы.

Чтобы построить изображение с помощью линзы надо запомнить ход, так, называемых «удобных» лучей:

1. луч, идущий через оптический центр линзы – не преломляется;

2. луч, идущий параллельно оптической оси после преломления в линзе проходит через ее фокус;

3. луч, прошедший через фокус, после преломления в линзе идет параллельно ее оптической оси.

4. При построении часто используют только два луча.

Фокус рассеивающей линзе – мнимый, в нем пересекаются продолжения световых лучей. Фокус собирающей линзы – действительный, в нем пересекаются световые лучи.

Если светящийся предмет расположен за первым фокусом, то изображение получается: действительным, увеличенным, обратным (перевернутым)

2.

Если светящийся предмет расположен перед фокусом, то изображение получается: прямым, увеличенным, мнимым.

Закрепление изученного материала

1. Почему линза называется тонкой?

2. Перечислить виды линз.

3. Какие изображения получаются с помощью линз?

4. Что такое фокус и оптическая сила линзы?

5. Ход, каких лучей надо запомнить, чтобы построить изображение с помощью линз?

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: § 63, 64, упр.9, № 1,2.

1. Цель урока: получить формулу тонкой линзы и формулу для вычисления увеличения, которое дает линза; закрепить материал с помощью выполнения лабораторной работы. Ход урока 1. Проверка...
2. Цель урока: формирование представлений о принципе Гюйгенса, как об универсальном методе, с помощью которого можно получить закон преломления света. Ход урока Проверка домашнего задания методом...
3. Цель урока: формировать представление, что вначале просто интересное явление, в настоящее время меняет способы передачи информации, используя для этого световые лучи. Ход урока Проверка домашнего...
4. Цель урока: проконтролировать знания учащихся, полученные при изучении данной темы; умения применять знания при решении расчетных и качественных задач. Ход урока 1. Организационный момент 2....
5. Цель урока: проверить знания и умения учащихся по изученной теме; совершенствовать навыки решения задач различных видов. Ход урока. 1. Проверка домашнего задания методом фронтального опроса...
6. Цель урока: объяснить учащимся, где применяется интерференция, как интерференция позволяет измерять длину волны, для закрепления выполнить работу самостоятельно с помощью простых приборов определив длину световой...
7. Цель урока: формировать умения самостоятельной работы с оборудованием, умения ставить цель и делать выводы по итогам работы; производить математические вычисления, определять погрешности. Ход урока 1....
8. Цель урока: формировать понятие о дифракционной решетке, которая представляет собой оптический прибор, состоящий из множества щелей на минимальном расстоянии друг от друга; разлагает свет в...
9. Цель урока: формируем, представление о том, каким образом исследуют излучения различных источников света; и что такое спектральная плотность интенсивности излучения. Ход урока 1. Проверка домашнего...
10. МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ЖУРНАЛИСТИКИ Авторская позиция как выражение субъективного начала в журналистском тексте Факультета филологии и журналистики Н....
11. Все согласны в том, что еще ни одна книга не произвела столько разнообразных толков, как “Выбранные места из переписки с друзьями”. И – что всего...
12. Пушкин и философско-историческая мысль 19 века …Пушкин явился именно в то время, когда только что сделалось возможным явление на Руси поэзии как искусства. Двадцатый год...

1. Законы отражения и преломления света.

2. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика.

3. Линзы. Оптическая сила линзы.

4. Аберрации линз.

5. Основные понятия и формулы.

6. Задачи.

При решении многих задач, связанных с распространением света, можно использовать законы геометрической оптики, основанные на представлении о световом луче как линии, вдоль которой распространяется энергия световой волны. В однородной среде световые лучи прямолинейны. Геометрическая оптика - это предельный случай волновой оптики при стремлении длины волны к нулю (λ →0).

23.1. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение, световоды

Законы отражения

Отражение света - явление, происходящее на границе раздела двух сред, в результате которого световой луч изменяет направление своего распространения, оставаясь в первой среде. Характер отражения зависит от соотношения между размерами (h) неровностей отражающей поверхности и длиной волны (λ) падающего излучения.

Диффузное отражение

Когда неровности расположены хаотично, а их размеры имеют порядок длины волны или превышают ее, возникает диффузное отражение - рассеяние света по всевозможным направлениям. Именно вследствие диффузного отражения несамосветящиеся тела становятся видимыми при отражении света от их поверхностей.

Зеркальное отражение

Если размеры неровностей малы по сравнению с длиной волны (h << λ), то возникает направленное, или зеркальное, отражение света (рис. 23.1). При этом выполняются следующие законы.

Падающий луч, отраженный луч и нормаль к границе раздела двух сред, проведенная через точку падения луча, лежат в одной плоскости.

Угол отражения равен углу падения: β = a.

Рис. 23.1. Ход лучей при зеркальном отражении

Законы преломления

Когда световой луч падает на границу раздела двух прозрачных сред, он делится на два луча: отраженный и преломленный (рис. 23.2). Преломленный луч распространяется во второй среде, изменив свое направление. Оптической характеристикой среды является абсолютный

Рис. 23.2. Ход лучей при преломлении

показатель преломления, который равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в этой среде:

От соотношения показателей преломления двух сред и зависит направление преломленного луча. Выполняются следующие законы преломления.

Падающий луч, преломленный луч и нормаль к границе раздела двух сред, проведенная через точку падения луча, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, равная отношению абсолютных показателей преломления второй и первой сред:

23.2. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика

Рассмотрим переход света из среды c большим показателем преломления n 1 (оптически более плотной) в среду с меньшим показателем преломления n 2 (оптически менее плотную). На рисунке 23.3 показаны лучи, падающие на границу стекло-воздух. Для стекла показатель преломления n 1 = 1,52; для воздуха n 2 = 1,00.

Рис. 23.3. Возникновение полного внутреннего отражения (n 1 > n 2)

Увеличение угла падения приводит к увеличению угла преломления до тех пор, пока угол преломления не станет равным 90°. При дальнейшем увеличении угла падения падающий луч не преломляется, а полностью отражается от границы раздела. Это явление называется полным внутренним отражением. Оно наблюдается при падении света из более плотной среды на границу с менее плотной средой и состоит в следующем.

Если угол падения превышает предельный для данных сред угол, то преломления на границе раздела не происходит и падающий свет отражается полностью.

Предельный угол падения определяется соотношением

Сумма интенсивностей отраженного и преломленного лучей равна интенсивности падающего луча. При увеличении угла падения интенсивность отраженного луча растет, а интенсивность преломленного луча убывает и для предельного угла падения становится равной нулю.

Волоконная оптика

Явление полного внутреннего отражения используется в гибких световодах.

Если свет направить на торец тонкого стеклянного волокна, окруженного оболочкой с меньшим показателем преломления угла, то свет будет распространяться по волокну, испытывая полное отражение на границе стекло-оболочка. Такое волокно называется световодом. Изгибы световода не препятствуют прохождению света

В современных световодах потери света в результате его поглощения весьма малы (порядка 10 % на км), что позволяет использовать их в волоконно-оптических системах связи. В медицине жгуты из тонких световодов используют для изготовления эндоскопов, которые применяются для визуального исследования полых внутренних органов (рис. 23.5). Число волокон в эндоскопе достигает миллиона.

С помощью отдельного световодного канала, уложенного в общий жгут, осуществляется передача лазерного излучения с целью лечебного воздействия на внутренние органы.

Рис. 23.4. Распространение световых лучей по световоду

Рис. 23.5. Эндоскоп

Существуют и природные световоды. Например, у травянистых растений стебель играет роль световода, подводящего свет в подземную часть растения. Клетки стебля образуют параллельные колонки, что напоминает конструкцию промышленных световодов. Если

освещать такую колонку, рассматривая ее через микроскоп, то видно, что ее стенки при этом остаются темными, а внутренность каждой клетки ярко освещена. Глубина, на которую доставляется таким способом свет, не превышает 4-5 см. Но и такого короткого световода достаточно, чтобы обеспечить светом подземную часть травянистого растения.

23.3. Линзы. Оптическая сила линзы

Линза - прозрачное тело, ограниченное обычно двумя сферическими поверхностями, каждая из которых может быть выпуклой или вогнутой. Прямая, проходящая через центры этих сфер, называется главной оптической осью линзы (слово главная обычно опускают).

Линза, максимальная толщина которой значительно меньше радиусов обеих сферических поверхностей, называется тонкой.

Проходя через линзу, световой луч изменяет направление - отклоняется. Если отклонение происходит в сторону оптической оси, то линза называется собирающей, в противном случае линза называется рассеивающей.

Любой луч, падающий на собирающую линзу параллельно оптической оси, после преломления проходит через точку оптической оси (F), называемую главным фокусом (рис. 23.6, а). Для рассеивающей линзы через фокус проходит продолжение преломленного луча (рис. 23.6, б).

У каждой линзы имеются два фокуса, расположенные по обе ее стороны. Расстояние от фокуса до центра линзы называется главным фокусным расстоянием (f).

Рис. 23.6. Фокус собирающей (а) и рассеивающей (б) линз

В расчетных формулах f берется со знаком «+» для собирающей линзы и со знаком «-» для рассеивающей линзы.

Величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы: D = 1/f. Единица оптической силы - диоптрия (дптр). 1 дптр - это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.

Оптическая сила тонкой линзы и ее фокусное расстояние зависят от радиусов сфер и показателя преломления вещества линзы относительно окружающей среды:

где R 1 , R 2 - радиусы кривизны поверхностей линзы; n - показатель преломления вещества линзы относительно окружающей среды; знак «+» берется для выпуклой поверхности, а знак «-» - для вогнутой. Одна из поверхностей может быть плоской. В этом случае принимают R = ∞, 1/R = 0.

Линзы используются для получения изображений. Рассмотрим предмет, расположенный перпендикулярно оптической оси собирающей линзы, и построим изображение его верхней точки А. Изображение всего предмета также будет перпендикулярно оси линзы. В зависимости от положения предмета относительно линзы возможны два случая преломления лучей, показанные на рис. 23.7.

1. Если расстояние от предмета до линзы превышает фокусное расстояние f, то лучи, испущенные точкой А, после прохождения линзы пересекаются в точке А", которая называется действительным изображением. Действительное изображение получается перевернутым.

2. Если расстояние от предмета до линзы меньше фокусного расстояния f, то лучи, испущенные точкой А, после прохождения линзы рас-

Рис. 23.7. Действительное (а) и мнимое (б) изображения, даваемые собирающей линзой

ходятся и в точке А" пересекаются их продолжения. Эта точка называется мнимым изображением. Мнимое изображение получается прямым.

Рассеивающая линза дает мнимое изображение предмета при всех его положениях (рис. 23.8).

Рис. 23.8. Мнимое изображение, даваемое рассеивающей линзой

Для расчета изображения используется формула линзы, которая устанавливает связь между положениями точки и ее изображения

где f - фокусное расстояние (для рассеивающей линзы оно отрицательно), a 1 - расстояние от предмета до линзы; a 2 - расстояние от изображения до линзы (знак «+» берется для действительного изображения, а знак «-» - для мнимого изображения).

Рис. 23.9. Параметры формулы линзы

Отношение размеров изображения к размерам предмета называется линейным увеличением:

Линейное увеличение рассчитывается по формуле k = а 2 /а 1 . Линза (даже тонкая) будет давать «правильное» изображение, подчиняющееся формуле линзы, только при выполнении следующих условий:

Показатель преломления линзы не зависит от длины волны света или свет достаточно монохроматичен.

При получении с помощью линз изображений реальных предметов эти ограничения, как правило, не выполняются: имеет место дисперсия; некоторые точки предмета лежат в стороне от оптической оси; падающие световые пучки не являются параксиальными, линза не является тонкой. Все это приводит к искажению изображений. Для уменьшения искажений объективы оптических приборов изготавливают из нескольких линз, расположенных вплотную друг к другу. Оптическая сила такого объектива равна сумме оптических сил линз:

23.4. Аберрации линз

Аберрации - общее название для погрешностей изображения, возникающих при использовании линз. Аберрации (от лат. «aberratio» - отклонение), которые проявляются только в немонохроматическом свете, называются хроматическими. Все остальные виды аберраций являются монохроматическими, так как их проявление не связано со сложным спектральным составом реального света.

1. Сферическая аберрация - монохроматическая аберрация, обусловленная тем, что крайние (периферические) части линзы сильнее отклоняют лучи, идущие от точечного источника, чем ее центральная часть. В результате этого периферическая и центральная области линзы формируют различные изображения (S 2 и S" 2 соотвественно) точечного источника S 1 (рис. 23.10). Поэтому при любом положении экрана изображение на нем получается в виде светлого пятна.

Этот вид аберрации устраняется путем использования систем, состоящих из вогнутой и выпуклой линз.

Рис. 23.10. Сферическая аберрация

2. Астигматизм - монохроматическая аберрация, состоящая в том, что изображение точки имеет вид пятна эллиптической формы, которое при некоторых положениях плоскости изображения вырождается в отрезок.

Астигматизм косых пучков проявляется тогда, когда лучи, исходящие из точки, составляют значительные углы с оптической осью. На рисунке 23.11, а точечный источник расположен на побочной оптической оси. При этом возникают два изображения в виде отрезков прямых линий, расположенных перпендикулярно друг другу в плоскостях I и II. Изображение источника можно получить лишь в виде расплывчатого пятна между плоскостями I и II.

Астигматизм, обусловленный асимметрией оптической системы. Этот вид астигматизма возникает, когда симметрия оптической системы по отношению к пучку света нарушена в силу устройства самой системы. При такой аберрации линзы создают изображение, в котором контуры и линии, ориентированные в разных направлениях, имеют разную резкость. Это наблюдается в цилиндрических линзах (рис. 23.11, б).

Цилиндрическая линза образует линейное изображение точечного объекта.

Рис. 23.11. Астигматизм: косых пучков (а); обусловленный цилиндричностью линзы (б)

В глазу астигматизм образуется при асимметрии в кривизне систем хрусталика и роговицы. Для исправления астигматизма служат очки, которые имеют различную кривизну в разных направлениях.

3. Дисторсия (искажение). Когда лучи, посылаемые предметом, составляют большой угол с оптической осью, обнаруживается еще один вид монохроматической аберрации - дисторсия. В этом случае нарушается геометрическое подобие между объектом и изображением. Причина состоит в том, что в действительности линейное увеличение, даваемое линзой, зависит от угла падения лучей. В результате изображение квадратной сетки принимает либо подушко-, либо бочкообразный вид (рис. 23.12).

Для борьбы с дисторсией подбирают систему линз с противоположной дисторсией.

Рис. 23.12. Дисторсия: а - подушкообразная, б - бочкообразная

4. Хроматическая аберрация проявляется в том, что пучок белого света, исходящий из точки, дает ее изображение в виде радужного круга, фиолетовые лучи пересекаются ближе к линзе, чем красные (рис. 23.13).

Причина хроматической аберрации заключается в зависимости показателя преломления вещества от длины волны падающего света (дисперсия). Для исправления этой аберрации в оптике используют линзы, изготавливаемые из стекол с разной дисперсией (ахроматы, апохроматы).

Рис. 23.13. Хроматическая аберрация

23.5. Основные понятия и формулы

Продолжение таблицы

Окончание таблицы

23.6. Задачи

1. Почему блестят воздушные пузыри в воде?

Ответ: за счет отражения света на границе «вода-воздух».

2. Почему в тонкостенном стакане с водой ложечка кажется увеличенной?

Ответ: вода в стакане выполняет роль цилиндрической собирающей линзы. Мы видим мнимое увеличенное изображение.

3. Оптическая сила линзы составляет 3 дптр. Чему равно фокусное расстояние линзы? Ответ выразить в см.

Решение

D = 1/f, f = 1/D = 1/3 = 0,33 м. Ответ: f = 33 см.

4. Фокусные расстояния у двух линз равны соответственно: f = +40 см, f 2 = -40 см. Найти их оптические силы.

6. Каким образом в ясную погоду можно определить фокусное расстояние собирающей линзы?

Решение

Расстояние от Солнца до Земли столь велико, что все лучи, падающие на линзу, параллельны друг другу. Если на экране получить изображение Солнца, то расстояние от линзы до экрана будет равно фокусному расстоянию.

7. Для линзы с фокусным расстоянием, равным 20 см, найти расстояния до объекта, при которых линейный размер действительного изображения будет: а) вдвое больше, чем размер объекта; б) равен размеру объекта; в) вдвое меньше, чем размер объекта.

8. Оптическая сила хрусталика для человека с нормальным зрением равна 25 дптр. Показатель преломления 1,4. Вычислить радиусы кривизны хрусталика, если известно, что один радиус кривизны в 2 раза больше другого.

Тип урока : изложения нового материала, закрепление знаний и умений.

Технология: информационно – развивающие, развивающие проблемно – поисковые, личностно – ориентированные.

Учебник. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б, Чаругин В.М.- М.,«Просвещение»,2008

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, электронные учебные издания, мобильное устройство для подключения к интернету, оборудование для получения изображения предмета с помощью собирающей линзы.

Цель: — изучить действия собирающей и рассеивающей линз;

— ознакомить обучающихся с получением изображений при помощи линз.

Задачи . -Образовательная: дать представление обучающимся о ходе лучей в линзах и методах построения изображений в них.

— Развивающая : развить у обучающихся творческое и образное мышление, умения самостоятельно решать логические задачи, находить нестандартные методы решения, творческую активность и познавательный интерес;

-Воспитательные : развитие познавательного интереса к изучению физических явлений и воспитание информационной культуры; научиться аргументировать свои версии и выбирать из всех предложенных версий одну – оптимальную, продолжить формирование чувства долга и ответственности за собственные результаты в учебе.

Результатом формирования познавательных универсальных учебных действий будут являться умения:

• Приводить примеры опытов, доказывающих аналогию преломления света на плоской и сферической границе раздела двух сред.
• Приводить примеры опытов, обосновывающих научное представление.
• Выдвигать на основе наблюдений и построений гипотезы о связи характеристик изображений от расстояния предмета до линзы.
• Знать назначение собирающей линзы.
• Делать выводы на основе экспериментальных данных.
• Излагать суть содержания опорного конспекта.
• Уметь проводить аналоги хода лучей в призме и собирающей линзе.
• Иллюстрировать роль физики в создании и совершенствовании важнейших технических объектов с использованием линз: планетарии, обсерватории, мультимедийные проекторы, фотоаппараты, военная техника.
• Знать области применения линз.

Дидактические средства : презентация, приложения с раздаточным материалом, карточки с заданиями, ЭОР.

План урока.

Время	Этапы урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1’	I. Этап актуализации знаний	Беседа преподавателя, подготовка опорного конспекта (Приложение 1 ) и рабочие листы (Приложение 2 ).	Подготовка к уроку
5’	II. Базовое повторение. Работа с карточками.	Организация повторения для усвоения нового материала в форме теста.Демонстрирую на экран слайд с вопросами и вариантами ответов( Приложение 3 ).	Заполняют п. 1 (Приложения 2 ) рабочего листа правильными ответами (исправления не допускаются);
7’	III.Этап актуализации знаний	Преподаватель сообщает о предстоящем изучении применения преломления света на сферической границе раздела двух сред – в линзе. Называется тема урока. Определение целей и задач урока	Слушают и находят теорию на тему урока в опорном конспекте
		Фронтальный опрос: Что такое линза? Какие бывают линзы? Где применяются линзы? Какая линза называется собирающей, а какая — рассеивающей? Каково назначение собирающей линзы?	Отвечают на вопросы, пользуясь опорным конспектом (приложение)
		Ставится проблема. Как ведет себя свет внутри собирающей и рассеивающей линзы?Показать анимацию, а затем реальный физический эксперимент (фильм1).	Выдвигаются гипотезы. Смотрят фильм и комментируют эксперимент. Самостоятельно делают вывод о направлении смещения луча в призме.
15’	IV. Изучение нового материала	Дается понятие тонкой линзы (см. рис. в конспекте). Вводятся основные характеристики линзы. Показываются поочередно фильмы 2 и 3 . с параллельным пояснением. Подробное рассмотрение построения изображения в линзе с использованием «удобных» лучей. Вывод формулы тонкой линзы. Вводится понятие оптической силы линейного увеличения.	Слушают.Смотрят видеоролик.Производят записи в тетрадях.
	Закрепление этапа урока	Фронтальный опрос. (Как называется прямая, проходящая через «О»? Какая оптическая ось называется главной? Что такое фокус линзы? Почему он называется действительным? Сколько фокусов у линзы?)	Отвечают на вопросы, пользуясь конспектом.
10’	V. Закрепление знаний, умений, навыков.	Построение (на доске) изображения предмета в собирающей линзе для случая, когда d>2F (1). Показывает ход лучей в рассеивающей линзе, обращает внимание на условные обозначения, просит обучающихся дать характеристику полученному изображению, записывает на доске.Приглашаются 2 учащиеся к доске для построения изображений (случай d< F и F>d>0).Дается всем тренировочное задание: в карточке построить и охарактеризовать изображение предмета в собирающей линзе, если предмет находится между фокусом и двойным фокусом (2F	Слушают.Отвечают на вопросы.Делают выводы.Выполняют задание на доске, а остальные – в индивид. рабочем листе заполняют п.2(Прилож. 2 )Все самостоятельно выполняют построение в карточке.
4’	VI. Подведение итогов урока.	Проверка усвоения знаний. Рефлексия. Общее обсуждение результатов работы.Выводы.Собираются рабочие листы на проверку.	Сообщение преподавателя.Сообщение обучающихся.Проверяют и сдают на проверку карточки
3’	VII. Домашнее задание. Информация о домашнем задании и инструктаж по его выполнению.	1. На слайде: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М.Чаругин §§63 – 65, опорный конспект, домашнее задание по карточке «Построение изображения в линзе» (приложение 5); Подготовка презентаций в мультимедиа библиотеке. Примерные темы: 1. Достижения физики в создании технических объектов с использованием линз; 2. Оптические приборы (мультимед. проекторы, фотоаппараты и т.д.). (На доп.оценку)2.Объясняснение домашнего задания.	Записывают домашнее задание. Задают уточняющие вопросы.

Приложение 4.

Ответы к тесту:	вариант	1	2	3	4	5
	I	С	С	В	А-2, В-3, С-1.	В
	II	А	А	С	B	С

Программное обеспечение: Для создания слайдов использовались различные программы и приложения интегрированного пакета MsOffice. При подготовке урока были использованы фильмы из коллекции создателей сайта «Объединения учителей Санкт-Петербурга» www.eduspb.com .

Перечень электронных образовательных ресурсов:

Рабочий лист студента Приложение 2.

1. Ответы на вопросы теста.

вариант	1	2	3	4	5
I
II

1. Построить изображение предмета АВ в собирающей линзе для случая 1 – 4.

Приложение 3.

Тест	Тест
1 вариант	2 вариант
1. В каком случае угол преломления равен углу падения?A. Только тогда, когда показатели преломления двух сред одинаковы.B. Только тогда, когда падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела двух сред. C. Когда показатели преломления двух сред одинаковы; падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред. 2. Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред увеличивается, то относительный показатель преломления этих сред: A. Увеличивается. В. Уменьшается. С. Не изменится. 3. При переходе луча в оптически более плотную среду угол падения: A. Меньше угла преломления. B. Больше угла преломления. C. Равен углу преломления. 4. Сопоставить основные законы и формулы. А. Закон отражения. В. Абсолютный показатель преломления. С. Относительный показатель преломления. 1. 2 . γ = α 3. n = V/с 5. Луч света падает на поверхность зеркала под углом 30º к горизонту, Чему равен угол отражения? А. 30° В. 60° С. 90°	1. Как меняются кажущиеся размеры предмета в воде? A. Увеличиваются B. Уменьшаются. C. Не изменяются. 2. Как меняется предельный угол отражения на границе раздела двух сред «вода — воздух» с увеличением угла падения? А. Не изменится. В. Увеличивается. С. Уменьшается. 3. При переходе луча в оптически менее плотную среду угол преломления: A. Меньше угла падения. B. Равен углу падения. C. Больше угла падения. 4. При некотором значении α угла падения луча света на границу раздела двух сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно n. Чему равно это отношение при увеличении угла падения в 2 раза? А. n/2 В. n С. 2n 5. Определить угол падения луча на поверхность зеркала, если луч отражается под углом 15º к горизонту. А. 15° В. 65° С. 75°

Конспект. Приложение 1.

Линза – это прозрачное твердое тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. В некоторых случаях одна поверхность линзы может быть плоской.

Характеристики линз . В зависимости от форм различают собирающие (положительные) и рассеивающие (отрицательные) линзы. Собирающие линзы – линзы, у которых середина толще их краёв. Рассеивающие линзы - линзы, края которых толще середины. Линзы характеризуются, как правило, своей оптической силой D и выражают в диоптриях (дптр), или фокусным расстоянием. Величину, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой линзы:

Для получения изображения предмета необходимо построить отдельные его точки, а затем соединить их.

Для построения изображений, получаемых с помощью собирающей линзы, фокусы и оптический центр которой заданы, мы будем пользоваться в основном тремя видами «удобных» лучей:

• луч, параллельный главной оптической оси, преломившись в линзе, проходит через её фокус.
• луч, идущий к линзе через ее фокус, после преломления будет направлен параллельно главной оптической оси.
• луч, проходящий через оптический центр линзы, не меняет своего направления.

Для построения изображения можно использовать два из трех «удобных» лучей.

Формула, связывающая три величины: расстояние d от предмета до линзы, расстояние f от изображения до линзы и фокусное расстояние F.

Если линза собирающая, то F > 0, а в случае рассеивающей линзы – F < 0. И еще, знак «плюс» означает, что изображение действительное , а знак «минус» — мнимо е. Изображение, получаемое с помощью линзы, отличается своими размерами от предмета. Различие размеров предмета и изображения характеризуют увеличением. Линейное увеличение линзы

Домашнее задание «Построение изображения в линзе» Приложение 5.

1. Построить изображение, даваемое тонкой собирающей линзой (выбрать масштаб для построения чертежа в тетради).
2. Определить величину линейного увеличения линзы: Г =H/h , где H – размер увеличения, h – размер предмета.

В таблице для каждого варианта приведены соответствующие значения F (фокусное расстояние) и d (расстояние от предмета до линзы). Выберите нужный вам вариант из таблицы (таблицу не перечерчивать).

Примерные вопросы при защите задания:

1. По данным задания подсчитать оптическую силу линзы.
2. Сформулировать основные правила распространения лучей через тонкую линзу, используемые при построении изображений.