3. Использование преломления. Линзы.

Рассмотрим прохождение луча света через трехгранную призму. Попадая в стекло луч откланяется к перпендикуляру, а выходя из стекла отклоняется от перпендикуляра, поэтому трехгранная призма отклоняет луч к основанию. Прозрачные тела, ограниченные сферическими поверхностями, называются линзами. Линзы делятся: на выпуклые или собирающие, и вогнутые или рассеивающие.

Разобьем линзу на сектора. В плане это будут трапеции, или усеченные трехгранные призмы. Призма отклоняет луч к основанию. Если на линзу направить пучок параллельных лучей, то все они соберутся в одной точке, которую называют действительным фокусом. Если пучок параллельных лучей падает на рассеивающую линзу, то они отклоняются так, что их продолжения пересекаются в точке, которую называют мнимым фокусом.

П усть предмет располагается между фокусом и линзой. Построим изображение в тонких линзах. Из т А направим луч 1 параллельно главной оптической оси ОО¹ после собирающей линзы луч пройдет через фокус. Луч 2 направим через оптический центр линзы. Он пройдет не преломляясь. Лучи 1 и 2 расходятся и действительного изображения не дадут. Продолжим их в обратном направлении до пересечения и получим мнимое изображение т.А. Изображение всей стрелки будет увеличенное, прямое и мнимое. Такой ход лучей наблюдается в оптическом приборе с названием лупа.

Расположим предмет АВ между фокусом и двойным фокусом. Получили действительное, увеличенное и перевернутое изображение А¹В¹. Такой ход лучей применяется в фильмоскопах, диапроекторах и т.д. Если предмет АВ расположен за двойным фокусом, то изображение А¹В¹ получится действительное, уменьшенное, перевернутое. Такой ход лучей применяется в фотоаппаратах. Рассеивающая линза всегда дает уменьшенное, мнимое и прямое изображение.

ΔАВС и ΔА¹В¹С подобны, а значит, AB/A¹B¹=BC/B¹C ΔCDF подобен ΔA¹FB¹, отсюда следует, что СD/A¹B¹=CF/FB¹. Так как АВ=СД, то BC/B¹C=CF/FB¹, заменив ВС=d, CF=F, FB¹=f-F, получим, d/f=F/(f-F), откуда, df-dF=Ff. Разделив обе части уравнения, на dfF получим: , где d – расстояние от предмета до линзы,

F – фокусное расстояние, f – расстояние от линзы до изображения.

- формула линзы, знак минус ставится перед мнимым изображением и мнимым фокусом.

Отношение размеров изображения А¹В¹ к размеру самого предмета АВ называют линейным увеличением. β= А¹В¹/AB или β= f/d 1/F=D, где D – оптическая сила линзы, измеряется в диоптриях.

В опросы:

1. Что называется диффузионным отражением?

2. Что называется зеркальным отражением?

3. Сформулируйте закон отражения.

4. Сформулируйте закон преломления.

5. Что такое линза?

6. Запишите формулу тонкой линзы.

Домашнее задание 10

1. Свеча находится на расстоянии 12,5 от собирающей линзы, оптическая сила которой 10 дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?

2. Предмет находится на расстоянии 50 см. на каком расстоянии от линзы находится действительное изображение предмета, если фокусное расстояние линзы 10 см?

3. Определить оптическую силу линзы, зная, что предмет находится на расстоянии 20см, а его действительное изображение – на расстоянии 5 см от оптического центра линзы.