Ход лучей в линзах

Лучи, параллельные главной оптической оси

собирающей линзы, после преломления

проходят через главный фокус F

Лучи, параллельные главной оптической оси

рассеивающей линзы, не пересекаются.

Продолжения этих лучей походят

через главный фокус F (мнимый)

Луч, проходящий через оптический

центр линзы,

не изменяет свое направление

Луч, проходящий через главный фокус собирающей

линзы, после преломления выходит параллельно

главной оптической оси

(закон обратимости световых лучей)

Ход луча, падающего на собирающую линзу

под произвольным углом.

Проведем побочную оптическую ось, параллельную

падающему лучу. Найдем побочный фокус, лежащий

на этой оси. Через него пройдет луч, преломленный

линзой.

Построение изображений в линзах

Изображением точки в линзе является точка пересечения всех вышедших из этой точки преломленных лучей (действительное изображение) или их продолжений (мнимое изображение). Для построения изображения точки достаточно найти ____________________

_________________________________________

_________________________________________

Формула линзы

Уравнение называется формулой линзы, где

f – фокусное расстояние,

d^/– расстояние от линзы до изображения,

d – расстояние от линзы до предмета.

Для рассеивающей линзы изображение предмета мнимое и значения f и d^/ надо брать со знаком “минус”.

Линейное увеличение линзы: Отношение линейных размеров H изображения к линейным размерам h предмета

.

Оптическая сила линзы D: Величина, обратная фокусному расстоянию f

.

В СИ оптическая сила линзы измеряется в диоптриях (1 дптр. = 1 м^-1). Оптическая сила собирающей линзы положительна, а рассеивающей – отрицательна.

Лекция 10 Элементы специальной теории относительности Введение

К концу XIX века накопились опытные факты, которые вступили в противоречие с законами классической механики. Большие затруднения возникли при попытках применить механику Ньютона к объяснению распространения света. Примеры:

1. Установленный экспериментальный факт – конечность и абсолютность скорости света в вакууме.

Исключительную роль в развитии представлений о пространстве и времени сыграла теория Максвелла. К началу XX века эта теория стала общепризнанной. Предсказанные теорией Максвелла электромагнитные волны, распространяющиеся с конечной скоростью, уже нашли практическое применение – в 1895 году было изобретено радио (А. С. Попов). Но из теории Максвелла следовало, что скорость распространения электромагнитных волн в любой инерциальной системе отсчета имеет одно и то же значение, равное скорости света в вакууме с = 3*10⁸ м/с.

Никакими физическими опытами не удалось установить изменение скорости света при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Опыт Майкельсона.

Никакими физическими опытами не обнаружены частицы, которые движутся со скоростью, большей скорости распространения электромагнитных волн. Кроме того, никакими опытами не удавалось разогнать элементарную частицу до скорости, равной скорости света.

Концепция классической механики о движении не допускает возможности абсолютной скорости у материальных объектов:

По закону сложения скоростей в классической механике

V=V₁+V₂

здесь V –скорость тела относительно неподвижной системы отсчета

V₁ - скорость тела относительно движущейся системы отсчета

V₂- скорость движущейся ИСО относительно неподвижной.

По классическому закону сложения скоростей невозможно равенство V=V₁ при V₂≠0.

2. Обнаружено, что время жизни покоящейся частицы меньше времени жизни такой же частицы, движущейся с околосветовой скоростью.

3. Превращения элементарных частиц. Установлено, что суммарная масса системы частиц до взаимодействия отличается от массы частиц, образованных в результате взаимодействия.

4. Многие электромагнитные явления также не объясняются классическими представлениями. Пример: Сила Лоренца действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. При этом траектория частицы искривляется. Но если перейти в систему отсчета, связанную с частицей, сила Лоренца действовать не должна. Следовательно, в этой системе траектория должна оставаться прямолинейной. Но искривление траектории – это абсолютное событие, которое либо происходит, либо нет. Парадокс решается в рамках теории относительности.

Итог: экспериментальные результаты протекания различных физических явлений не удается понять и описать в рамках постулатов и законов классической механики.

Специальная (или частная) теория относительности (СТО) представляет собой современную физическую теорию пространства и времени. Наряду с квантовой механикой СТО служит теоретической базой современной физики и техники.

СТО часто называют релятивистской теорией, а специфические явления, описываемые этой теорией, – релятивистскими эффектами. Эти эффекты наиболее отчетливо проявляются при скоростях движения тел, близких к скорости света в вакууме c ≈ 3·10⁸ м/с.

Специальная теория относительности была разработана в начале XX века усилиями А. Эйнштейна, Г. А. Лоренца, А. Пуанкаре.