Как охарактеризовать изображение в линзе

Из таблицы 1 можно сделать вывод, что характеристики изображения, формируемого в собирающей линзе, зависят от расстояния объекта от линзы.

Помните! Реальное изображение точки формируется там, где пересекаются лучи, преломленные через линзу. Однако часто бывает так, что преломленные лучи расходятся. Тогда их продолжения всегда пересекаются, и получается мнимое (иллюзорное) изображение. Если преломленные лучи параллельны друг другу, изображение вообще не образуется.

Как создается изображение при использовании рассеивающей линзы?

В случае с рассеивающей линзой построение изображения несколько иное. Пучок лучей, падающих параллельно линзе после ее выхода, является расходящимся. Как уже говорилось, пересекаются только продолжения лучей, преломленных в так называемой мнимой фокусной точке (см. рисунок 6).

Рис. 6. Лучи, используемые для построения изображения в рассеивающих линзах

Для построения изображения в рассеивающей линзе (как и в собирающей) достаточно двух лучей:

Помните! В рассеивающей линзе результирующее изображение всегда прямое, уменьшенное и мнимое.

Источник

В современной физике и оптике чаще применяются асферические предметы с отличной от сферы формой поверхности.

Материалы для их изготовления — кристаллы, стёкла, оптическая пластмасса. Для построения изображений в линзах потребуется выполнить чертеж на плоскости.

Принципы классификации

Понятие применяется к другим оптическим приборам и явлениям, которые изучаются на уроках физики в 11 классе. Подобное действие наблюдается в плоских линзах. При их изготовлении применяется материал с переменным показателем преломления. Он изменяется с учётом расстояния от центра. В зонной пластинке Френкеля используется явление дифракции (отклонение пучка света от прямолинейного распространения вблизи препятствия).

Воспринимаемая картинка считается действительной. Предусмотрено подобное построение изображения в собирающей линзе. Мнимые аналоги образуются расходящимися пучками. Их лучи не пересекаются в геометрической системе координат. Действительное и мнимое изображение может давать собирающее зеркало. Рассеивающий аналог создаёт мнимую картинку.

Главные и общие характеристики изделий:

Некоторые оптические системы фокального, фокусного, выпуклого видов используются в среде с относительно высоким показателем преломления.

Отличительное свойство собирательной лампочки — соединение падающих прямых в одной точке. Её можно править к изделию любой стороной.

Вывод — свет, проходя через экран с зеркалами, собирается с двух сторон от прибора.

Для изделия характерны 2 фокуса:

Они находятся на оптической оси с двух сторон и на фокусном расстоянии от главной точки. В ходе падения лучей на рассеивающую линзу и выхода из неё свет преломляется рассеиваясь. В технике используются лупы, обозначающие 2x, 3x. Чтобы увеличить картинку, используется формула:

Ud=F+d/F, где F — расстояние, d — расстояние наилучшего зрения.

Собирающие приборы

При построении изображения в собирающей линзе и расположении предмета за двойным фокусом необходимо опустить 2 луча. На стекле происходит преломление луча с последующим его прохождением через фокус. Другой луч направляется из верхней точки предмета через центр. Он проходит без кривизны, не преломляясь. При пересечении прямых образуется верхняя точка предмета.

По аналогичной схеме строится картинка нижней точки изделия. При таком построении получается перевёрнутое, уменьшенное и действительное фото.

Чтобы построить картинку, когда предмет находится в точке двойного фокуса, понадобятся 2 луча:

На их пересечении ставится точка, с помощью которой получится картинка верхней части предмета. По аналогичной схеме строится чертёж нижних точек. Таким способом получается картинка с высотой, равной высоте самого изделия.

При расположении предмета в пространстве один луч проходит параллельно основной оси, а второй направляется через центр. В основе проекционного аппарата находится основное свойство собирающих линз: в процессе приближения изделия к линзе изменяются параметры фото.

Сложнее выполнить чертёж, используя светящуюся точку, расположенную на основной оптической оси. Для построения точки используется луч, направленный произвольно на линзу. В месте пересечения плоскости и побочной оси формируется другой фокус. В данную точку пойдёт преломлённая прямая после самой линзы. При построении изображения в рассеивающей линзе происходит преломление так, что продолжение прямой идёт в фокус. Вторая прямая попадает в центр, пересекая продолжение первой. На основе такого закона преломления получается картинка мнимая, прямая и уменьшенная.

Практические задания

Для рассматриваемых устройств существуют следующие типы задач: на построение в рассеивающей линзе либо собирающей, формула для тонкой поверхности.

Для решения первой потребуется построить ход луча от источника, отыскать пересечение преломленных прямых.

Если дана собирающая линза, луч имеет следующие цвета:

При их пересечении получается соответствующее изображение. В рассеивающих линзах используются лучи синего, зелёного оттенков. Первый параллелен главной прямой, преломляется. Зелёный идёт сквозь оптическую центральную точку, не испытывая преломления. Лучам свойственно пересекаться, выдавая картинку.

Как и сферическое зеркало, можно получить несколько картинок от предмета, находящегося на разных расстояниях (d). Предположим, что длина отрезка от фото до линзы обозначается через f, а от фокуса до линзы через F.

При собирающей линзе значение первого показателя d будет стремиться к бесконечности. Источник расположен вдали от зеркала. Лучи расположены параллельно относительно друг друга.

Если пустить 2 прямые параллельно основной оси, тогда, преломляясь, они пройдут через фокус. Он является точечным изображением.

Различные значения показателей

Если d больше 2°F, источник расположен за фокусным отрезком. Чтобы визуализировать картинку, предмет описывается через стрелку. В точке скрещения лучей появляется изображение. Когда d= 2°F, источник размещён в фокусе. Если d больше F, но меньше 2°F, тогда источник находится между двойным и одинарным фокусом. При отсутствии побочных предметов, размещении зеркала с учётом расстояния d=F, когда источник совпадает с фокусом.

Если линза рассеивающая, при построении не учитывается положение предмета. В таком случае нужно ограничиваться его произвольным размещением и характеристиками фото. Если d приближается к бесконечности, тогда лучи идут от источника параллельно относительно друг друга.

После преломления они расходятся, а в фокусе их продолжения сходятся. Точки пересечения и фокуса совпадают. Таким способом получается мнимая картинка.

Другой тип заданий связан с формулой тоненькой линзы. Они основаны на числовых параметрах, с помощью которых характеризуется положение источника, фокуса либо картинки.

Если рассмотреть произвольную систему, тогда за положение источника можно взять d, а за фото — f. Фокусная система задается через F.

Взаимосвязь между всеми параметрами, которые используются при построении изображений в тонких линзах, описывается с помощью следующей формулы:

Чтобы воспользоваться формулой, нужно учитывать правило постановки знаков. Если прибор собирающий, тогда F больше нуля, а если рассеивающий, то меньше. Когда предметы и картинки действительные, тогда d>0, f=0.

Источник

Линзы. Построение изображения в линзах.

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Выбранный для просмотра документ Линзы. Построение изображения в линзах..ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Линзы. Построение в линзах.

Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Собирающие линзы Линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся, называются собирающими.

Рассеивающие линзы Линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся, называются рассеивающими.

Тонкая линза Линза, толщина которой пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхности называют тонкой.

Геометрические характеристики линз Главная оптическая ось (ГОО) – прямая, на которой лежат центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу. Н О О Н Главная плоскость линзы – плоскость, проходящая через центр линзы (т. О) перпендикулярно главной оптической оси ГОО ГОО

Фокус собирающей линзы – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе. Н Н О О F F F F Фокус рассеивающей линзы – точка на главной оптической оси, через которую проходят продолжения расходящегося пучка лучей, параллельных главной оптической оси.

Фокальная плоскость линзы – плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси. Н Н1 Н1 Н1 Н Н1

Основные лучи для собирающей линзы Луч, параллельный ГОО, преломляясь в линзе, проходит через ее задний фокус. Луч, идущий через оптический центр линзы, проходит через нее, не преломляясь.

Изображение: действительное, уменьшенное, перевернутое

Изображение: действительное, того же размера, перевернутое

Изображение: действительное, увеличенное, перевернутое

Изображение: мнимое, увеличенное, прямое

Задание 1: построить изображение предмета и охарактеризовать его

Задание 2: построить изображение предмета и охарактеризовать его

Задание 3: построить изображение предмета и охарактеризовать его

F О Задание 4: найдите построением оптический центр и фокус собирающей линзы

Основные лучи для рассеивающей линзы Луч, параллельный ГОО, преломляясь в линзе, выходит как бы из мнимого (переднего)фокуса. Луч, идущий через оптический центр линзы, проходит через нее, не преломляясь.

Задание 1: построить изображение предмета и охарактеризовать его

A’ Задание 2: постройте изображение предмета

F O Задание 3: найти построением оптический центр и главный фокус рассеивающей линзы

Выбранный для просмотра документ ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ.doc

Линза – прозрачное тело, ограниченное одной или двумя сферическими поверхностями.

преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся

преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся

Толщина линзы у середины больше, чем у краев

Толщина линзы у середины меньше, чем у краев

Фокусы действительные, D>1

Геометрические характеристики линз.

Главная оптическая ось (ГОО) – прямая, на которой лежат центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу.

Главная плоскость линзы – плоскость, проходящая через

центр линзы (т. О) перпендикулярно главной оптической оси.

Фокус собирающей линзы – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе.

Фокус рассеивающей линзы – точка на главной оптической оси,

через которую проходят продолжения расходящегося пучка

лучей, параллельных главной оптической оси.

У всякой линзы имеются два фокуса по обе стороны от нее.

Фокальная плоскость линзы – плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси.

Основные лучи для собирающей линзы

Луч 1 –параллельный главной оптической оси; после преломления в линзе он проходит через фокус;

Луч 2 – проходящий через центр линзы; этот луч не меняет после линзы своего направления.

Луч 3 – фокальный луч; после преломления в линзе он параллелен главной оптической оси.

Положение предмета ( d )

Действительное или мнимое

Прямое или обратное

2 F Формула тонкой линзы:

d – — расстояние от предмета до линзы.

.

это величина обратная фокусному расстоянию.

За единицу оптической силы принята – диоптрия ( 1 дптр ).

1 диоптрия – это оптическая сила такой линзы, фокусное расстояние которой равно 1 метр.

_{Для собирающей линзы D  0, для рассеивающей D   .}

_{Линейное увеличение тонкой линзы – Г-}

это отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

Н – линейные размеры изображения.

h – линейные размеры предмета.

_Г=.

Выбранный для просмотра документ СР.doc

1. построить изображение в линзах:

1. построить изображение в линзах:

2. с помощью построений определить центр линзы, вид линзы и ее фокус :

2. с помощью построений определить центр линзы, вид линзы и ее фокус :

3. найти изображение светящейся точки, лежащей на главной оптической оси:

3. найти изображение светящейся точки, лежащей на главной оптической оси:

4. построением определить ход луча до линзы:

4. построением определить ход луча до линзы:

5. построением определить ход луча после линзы:

5. построением определить ход луча после линзы:

6. построением найти фокус линзы:

6. построением найти фокус линзы:

7. по указанному положению главной оптической оси, точки А и ее изображения А’ построить изображение предмета BC :

7. по указанному положению главной оптической оси, точки А и ее изображения А’ построить изображение предмета BC :

Выбранный для просмотра документ Тест.doc

1. Какие явления наблюдают при попадании света на границу раздела двух сред?

часть проходит в другую среду, а часть отражается

свет проходит в другую среду

2. Какое зеркало называют плоским?

с гладкой поверхностью

с зеркальной поверхностью

с прозрачной поверхностью

с плоской поверхностью

3. Какое выражение определяет закон отражения света?

4. Выберите правильное направление преломленного луча при переходе света из стекла в воздух.

5. На границе сред 1 и 2 световой луч АВ изменил свое направление. Назовите угол падения и угол преломления?

1. Какое выражение определяет закон преломления света?

2. На границе двух сред световой луч меняет свое направление. Часть света (а в ряде случаев и весь свет) возвращается в первую среду. Как называется данное явление?

3
. Выберите правильное направление преломленного луча при переходе света из воздуха в стекло.

4. На границе сред 1 и 2 световой луч АВ изменил свое направление. Назовите угол падения и угол преломления?

6. Какое зеркало называют плоским?

с гладкой поверхностью

с зеркальной поверхностью

с прозрачной поверхностью

с плоской поверхностью

Выбранный для просмотра документ Урок по физике на тему Линзы..doc

У рок по физике на тему

«Линзы. Построение изображения в линзах»

Образовательная: продолжим изучение световых лучей и их распространение, ввести понятие линзы, изучить действие собирающей и рассеивающей линз; научить строить изображения даваемые линзой.

Воспитательная: воспитывать внимательность, усидчивость и аккуратность в работе; учиться пользоваться приобретенными знаниями для решения практических и познавательных задач.

Тип урока: комбинированный, включающий освоение новых знаний, умений, навыков, закрепление и систематизацию ранее полученных знаний.

Организационный момент (2 мин):

проверка готовности учащихся к уроку;

ознакомление с целями урока (образовательная цель ставится общая,не называя тему урока);

создание психологического настроя:

Повторение ранее изученного материала происходит в несколько этапов (26 мин):

В однородной среде свет распространяется прямолинейно? (да)

Угол отражения обозначается латинской буквой бетта? (нет)

Отражение бывает зеркальным и диффузным? (да)

Угол падения всегда больше угла отражения? (нет)

На границе двух прозрачных сред, световой луч меняет свое направление? (да)

Угол преломления всегда больше угла падения? (нет)

Скорость света в любой среде одинакова и равна 3*10 8 м/с? (нет)

Скорость света в воде меньше скорости света в вакууме? (да)

1. Какие явления наблюдают при попадании света на границу раздела двух сред?

часть проходит в другую среду, а часть отражается

свет проходит в другую среду

2. Какое зеркало называют плоским?

с гладкой поверхностью

с зеркальной поверхностью

с прозрачной поверхностью

с плоской поверхностью

3. Какое выражение определяет закон отражения света?

4. Выберите правильное направление преломленного луча при переходе света из стекла в воздух.

5. На границе сред 1 и 2 световой луч АВ изменил свое направление. Назовите угол падения и угол преломления?

1. Какое выражение определяет закон преломления света?

2. На границе двух сред световой луч меняет свое направление. Часть света (а в ряде случаев и весь свет) возвращается в первую среду. Как называется данное явление?

3. Выберите правильное направление преломленного луча при переходе света из воздуха в стекло.

4. На границе сред 1 и 2 световой луч АВ изменил свое направление. Назовите угол падения и угол преломления?

6. Какое зеркало называют плоским?

с гладкой поверхностью

с зеркальной поверхностью

с прозрачной поверхностью

с плоской поверхностью

После выполнения диктанта учащиеся выполняют взаимопроверку (ответы представлены на доске), за каждый правильный ответ 1 балл:

3. Оптика в художественной литературе:

Пословица «Солнце сияет, а месяц светит».

Вопрос: Чем отличаются данные источники света?

Ответ: Солнце излучает электромагнитные волны, а Луна лишь отражает солнечный свет.

Попутчица за мною ходит вслед,
Мне от нее ни зла, ни пользы нет.
(Тень)

И языка нет, а правду скажет.
(Зеркало)

Когда небо ниже земли бывает?
(Когда отражается в воде)

Подготовка к изучению нового материала (2 мин):

Учащиеся сами должны определить тему урока. При подготовке к изучению нового материала зачитывается или рассказывается отрывок из романа Жюль Верна “Таинственный остров”, в котором инженер Сайрес Смит объясняет получение огня. А затем ставится вопрос: “что использовал инженер Сайрес Смит для получения огня”? Обратить внимание на употребление в тексте «зажигательная чечевица». После правильного ответа учащихся им предлагается история возникновения слова “Линза”.

Теперь озвучивается тема урока и ставится образовательная цель урока.

4. Изучениет нового материала (34 мин):

Работа учащихся с опорным конспектом ( приложение 2 ).

Рассмотреть слайд 9: “Построение изображения в собирающей линзе” ( приложение 1 ), используя опорный конспект рассмотреть используемые лучи.

Выполнить построение изображения в собирающей линзе на доске, дать его характеристику (выполняет преподаватель или учащийся).

Рассмотреть слайд 10: “Построение изображения в рассеивающей линзе” ( приложение 1 ).

Выполнить построение изображения в рассеивающей линзе на доске, дать его характеристику (выполняет преподаватель или учащийся).

5. Проверка понимания нового материла, его закрепление (19 мин):

Работа учащихся у доски:

Построить изображение предмета в собирающей линзе:

Если предмет находится за фокусом линзы.

Если предмет находится между фокусом и линзой.

Самостоятельная работа с выбором заданий.

6. Подведение итогов урока (5 мин):

С чем познакомились на уроке, на что обратить внимание?

Почему в жаркий летний день растения не советуют поливать водой сверху?

Оценки за работу на уроке.

7. Домашнее задание (2 мин):

Построить изображение предмета в рассеивающей линзе:

Если предмет находится за фокусом линзы.

Если предмет находится между фокусом и линзой.

Источник

• ← Как охарактеризовать звуки в словах
• Как охарактеризовать кандидата после собеседования →