ПРЕЗЕНТАЦІЯ "ГЕОМЕТРИЧНА ОПТИКА. ЛІНЗИ (9,11 кл)"

УРОК 27 ГЕОМЕТРИЧНА ОПТИКА. ЛІНЗИ (9,11 клас)КУРНОСОВА Н. Ф. вчитель фізики ХЗОШ№122

R2 R1n21d. Лінза – прозоре тіло, обмежене з двох боків сферичними поверхнями (одна з поверхонь може бути плоскою). D = (n21 – 1) (± 𝟏𝑹𝟏 ±­  𝟏𝑹𝟐) ,де R1,R2 радіуси лінзостворюючих сферn21 – відносний показник заломлення Якщо товщина лінзи d в багато разів менша від радіусів сферичних поверхонь, що обмежують лінзу, таку лінзу називають тонкою. ФОРМУЛА ТОНКОЇ ЛІНЗИ

РІЗНОВИДИ ЛІНЗЯкщо паралельний пучок променів, пройшовши крізь лінзу, сходиться в одній точці (фокусі), то таку лінзу називають збиральною. Якщо ж паралельний пучок променів після проходження крізь лінзу стає розхідним, то таку лінзу називають розсіювальною.

Лінза як оптична система має низку характеристик: фокус, фокальна площина, головна оптична вісь,побічна оптична вісь.  Характеристики лінз: Головна оптична вісь лінзи - пряма, яка проходить через центри сферичних поверхонь, що обмежують лінзу. Побічна оптична вісь_ пряма, що проходить через головний оптичний центр і не збігається з головною оптичною віссю, Оптичний центр лінзи - точка всередині лінзи на її головній оптичній осі, яку промінь світла проходить не заломлюючись Точку F, у якій  перетинаються заломлені промені, називають дійсним фокусом лінзи ( для збиральної лінзи). Точку F, у якій перетинаються продовженням заломлених променів, називають уявним фокусом лінзи( для розсіювальної лінзи). Кожна лінза має два фокуси, розташовані на однаковій відстані від оптичного центра лінза.

ФОКАЛЬНА ПЛОЩИНАПОБІЧНА ОПТИЧНА ВІСЬГОЛОВНА ОПТИЧНА ВІСЬОПТИЧНИЙ ЦЕНТРЛІНЗАФОКУСFF2 F2 F3 F3 FOЗБИРАЮЧА ЛІНЗАХарактеристики лінз:

РОЗСІЮВАЛЬНА ЛІНЗАФОКАЛЬНА ПЛОЩИНАПОБІЧНА ОПТИЧНА ВІСЬГОЛОВНА ОПТИЧНА ВІСЬОПТИЧНИЙ ЦЕНТРЛІНЗАФОКУСFF2 F2 F3 F3 FOХарактеристики лінз:

Відстань від фокуса до оптичного центра називають фокусною відстанню лінзи F. Фокусна відстань:збиральної лінзи є додатною, розсіювальної лінзи є від'ємною. Характеристики лінз: F - позначення фокусної відстані одиниця виміру в СІ : [ F ] = м (метр)Фізичну величину, яка характеризує заломлюючі властивості лінзи та є оберненою до її фокусної відстані, називають оптичною силою лінзи. D - позначення оптичної сили лінзи одиниця виміру в СІ : [ D ] = дптр (діоптрія)D = 1 F  - формула для розрахунку оптичної сили лінзи [ D ] = 1 дптр = 𝟏м Г - позначення лінейного збільшення лінзи одиниця виміру в СІ : [ Г ] - безрозмірна

АЛГОРИТМ БУДОВИ ЗОБРАЖЕННЯ ТОЧКИ, ЩО СВІТИТЬСЯ, ЯКА НЕ ЛЕЖИТЬ НА ГОЛОВНІЙ ОПТИЧНІЙ ОСІ У ЗБІРАЛЬНОЇ ЛІНЗІFF2 F2 FOпровести промінь №1 з точки, що світиться (S) , паралельно до головної опричної осі до збираючої лінзиу лінзі промінь переломиться і піде через дійсний фокуспровести промінь №2 з точки, що світиться, через головний оптичний центр. ВАЖЛИВО ПАМ'ЯТАТИ, що для будь-яких лінз промінь, який проходить через головний оптичний центр, не заломлюється!точка перетину заломленого променя і променя, що проходить через головний оптичний центр, буде зображенням (S1) , отриманим за допомогою збиральної лінзиз побудови :отримали зображення (S1) , яке :дійснимперевернутимзбільшеним. SS1

провести промінь №1 з точки, що світиться (S) , паралельно до головної опричної осі до розсіювальної лінзиу лінзі промінь переломиться і піде так, що його продовження пройде через уявний фокуспровести промінь №2 з точки, що світиться, через головний оптичний центр. ВАЖЛИВО ПАМ'ЯТАТИ, що для будь-яких лінз промінь, який проходить через головний оптичний центр, не заломлюється!точка перетину продовження заломленого променя і променя, що проходить через головний оптичний центр, буде зображенням (S1) , отриманим за допомогою розсіювальної лінзи. FF2 F2 FOАЛГОРИТМ БУДОВИ ЗОБРАЖЕННЯ ТОЧКИ, ЩО СВІТИТЬСЯ, ЯКА НЕ ЛЕЖИТЬ НА ГОЛОВНІЙ ОПТИЧНІЙ ОСІУ РОЗСІЮВАЛЬНОЇ ЛІНЗІз побудови :отримали зображення (S1) , яке :уявнимнеперевернутимзменшеним. SS1

АЛГОРИТМ БУДОВИ ЗОБРАЖЕННЯ ТОЧКИ, ЩО СВІТИТЬСЯ, ЯКА НЕ ЛЕЖИТЬ НА ГОЛОВНІЙ ОПТИЧНІЙ ОСІ У ЗБІРАЛЬНОЇ ЛІНЗІFF2 F2 FOпровести БУДЬ ЯКBЙ з точки, що світиться (S) , до головної оптичної осі до збираючої лінзи. Провести побічну оптичну вісь паралельно променю. Провести фокальну площину через дійсний фокуспровести заломлений промень через точку перетину побічної осі та фокальної площині центр. точка перетину заломленого променя і головної оптичної осі буде зображенням (S1) , отриманим за допомогою збиральної лінзиз побудови :отримали зображення (S1) , яке :завжди лежить на головній оптичній осі S1 S

АЛГОРИТМ БУДОВИ ЗОБРАЖЕННЯ ТОЧКИ, ЩО СВІТИТЬСЯ, ЯКА НЕ ЛЕЖИТЬ НА ГОЛОВНІЙ ОПТИЧНІЙ ОСІУ РОЗСІЮВАЛЬНОЇ ЛІНЗІFF2 F2 FOSS1провести БУДЬ ЯКBЙ з точки, що світиться (S) , до головної оптичної осі до збираючої лінзи. Провести побічну оптичну вісь паралельно променю. Провести фокальну площину через уявний фокуспровести продовження заломленого променя через точку перетину побічної осі та фокальної площині центр. точка перетину (S1) продовження заломленого променя і головної оптичної осі буде зображенням, отриманим за допомогою збиральної лінзиз побудови :отримали зображення S1 , яке :завжди лежить на головній оптичній осі

ФОРМУЛА ТОНКОЇ ЛІНЗИFF2 FOf. FHhd2 FFF2 FOd. FHhf2 FD = 𝟏𝐅 = (± 𝟏𝒅 ±­  𝟏𝒇) ,  де f - відстань до зображення d - відстань до предмета. Г = 𝑯𝐡 = 𝒇𝒅 , де h – лінійні розміри зображення H – лінійні розміри предмета

дійснимперевернутимзбільшеним. FF2 F2 FOА1 В1 АВпобудова зображення стрілки через збираючу лінзу1

уявнимнеперевернутимзменшеним. FF2 F2 FOSСС1 DD1побудова зображення стрілки через розсіювальну лінзу2

дійснимперевернутимзбільшенимпобудова зображення трикутника через збираючу лінзу. FF2 F2 FOS1 АВСВ1 С1 А13

FF2 F2 FOСВ1 С1 АВА1уявненеперевернутимзменшенимпобудова зображення трикутника через розсіювальну лінзу4

визначення положення лінзи та фокусів за предметом та його зображеннямз'єднайте точку(А) та їїзображення (А1) . (це промінь, який іде через головний оптичний центр і ніколи не заломлюється). відзначте точку перетину цього променя з головною оптичною віссю (MM1) – це головний оптичний центр (О)площина лінзи(NN1) проходить через цю точку іперпендикулярна головній оптичній осі.проводимо з точкипромінь паралельний головній оптичній осі до площини лінзиуважно дивимося, що може пройти через зображення точки: сам заломлений промінь чи його продовження? і проводимо до перетину з головною оптичною віссюу нашому випадку через зображення проходить продовження заломленого променяточка перетину головної оптичної осі та продовження заломленого променя буде уявним фокусом (F)із симетричного боку від площини лінзи наголовній оптичній осі відкладіть відстань, що дорівнює відстані від площини лінзи до уявного фокуса, і поставте крапку - це буде дійсний фокус(F) АА1 М1 МО1 АА1 М1 МО3 FN1 NАА1 М1 МО2 NАА1 М1 МО4 FN1 NF

АА1 М1 МО5 FN1 NFзгідно з отриманим результатом ТА АЛГОРИТМОМ ПОБУДОВИ ЗОБРАЖЕНЬ У ЛІНЗАХ, можна стверджувати, що в цьому випадку зображення точки отримано за допомогою розсіювальної лінзи. УВАГА! не забудьте зобразити лінзу на кресленні.визначення положення лінзи та фокусів за предметом та його зображенням

Д/ЗНА КРЕСЛЕННІ ПОКАЗАНО ПОЛОЖЕННЯ ТОЧКИ А, ЇЇ ЗОБРАЖЕННЯ В ТОНКІЙ ЛІНЗІА1, І ГОЛОВНОЇ ОПТИЧНОЇ ОСІ ЛІНЗИ ММ1. Побудуйте положення ЛІНЗИ, ЇЇ ФОКУСІВ І ВИЗНАЧІТЬ ЯКА ЦЕ ЛІНЗА: ЗБІРЮЮЧА АБО РОЗСЕРЕДЖУЮЧА. У ВИПАДКУ "г" ТОЧКИ ЛЕЖУТЬ НА ОДНОЗНАЧІЙ ВІДСТАНІ ВІД ГОЛОВНОЇ ОПТИЧНОЇ ОСЬИ.