Презентация по физике 11 класса "Построение изображения в линзе"

Построение изображения в линзе

Федоров А.М. – учитель физики Кюкяйской СОШ им. А.К. Акимова Сунтарского улуса Республики Саха

Тонкая линза

Свойства тонкой линзы определяются главным образом расположением ее фокусов. Это означает, что, зная расстояние от источника света до линзы и ее фокусное расстояние (положение фокусов), можно найти расстояние до изображения, не рассматривая ход лучей внутри линзы.






Поэтому нет необходимости изображать на чертеже точный вид сферических поверхностей линзы. Собирающую линзу обозначают символом, показанным на рисунке 8.35, а рассеивающую — символом, приведенным на рисунке 8.36.
Нам уже известно, что все лучи, вышедшие из какой- либо точки предмета, пройдя сквозь линзу, пересекаются также в одной точке. Именно поэтому тонкая линза дает изображение любой точки предмета, а следовательно, и всего предмета в целом.
Для построения изображений, получаемых с помощью собирающей линзы, фокусы и оптический центр которой заданы, мы будем пользоваться в основном тремя видами «удобных» лучей.

Построение изображения в линзе

Построим изображение предмета АВ (рис. 8.37). Чтобы найти изображение точки А, направим луч АС параллельно главной оптической оси. После преломления он пройдет через фокус линзы. Другой луч — AD можно направить через фокус. После преломления он пройдет параллельно главной оптической оси. В точке пересечения этих двух преломленных лучей будет находиться изображение А1 точки А. Так же можно построить и все остальные точки изображения.
Не следует только думать, что изображение создается двумя или тремя лучами; оно формируется всем бесчисленным множеством лучей, вышедших из точки А и собравшихся в точке Ах.

В частности, в точку А1 попадает луч АОА1, прошедший через оптический центр О линзы.
Таким образом, для построения изображения точки можно использовать любые два из трех «удобных» лучей, ход которых через линзу известен. Изображение предмета АВ в этом случае будет действительным, перевернутым, увеличенным.

Построение изображения в линзе

Рассмотрим еще случай, когда необходимо построить изображение точки, расположенной на главной оптической оси. Трудность заключается в том, что все три «удобных» луча сливаются в один луч SF, совпадающий с главной оптической осью. Поэтому необходимо определить ход произвольного луча SB (рис. 8.38), попавшего на линзу в точке В. Для построения преломленного луча проведем побочную оптическую ось PQ, параллельную лучу SB. Затем построим фокальную плоскость и найдем точку С пересечения фокальной плоскости с побочной оптической осью.

Через эту точку и пройдет преломленный луч ВС. Таким образом, построен ход двух лучей, выходящих из точки S. После преломления в линзе эти лучи расходятся. Изображение S1 точки S будет мнимым, так как источник расположен между фокусом и линзой.

Упражнения

На рисунке 8.39 показано расположение главной оптической оси MN линзы, светящейся точки S и ее изображения S1. Найдите построением оптический центр линзы и ее фокусы. Определите, собирающей или рассеивающей является эта линза, действительным или мнимым является изображение.
С помощью линзы на вертикальном экране получено действительное изображение электрической лампочки. Как изменится изображение, если закрыть верхнюю половину линзы?

3.Фотоаппарат дает на пленке изображение человеческого лица. Поясните с помощью чертежа, почему изображение леса, виднеющегося вдали за человеком, получается нерезким. В какую сторону следует сместить объектив, чтобы лес был изображен четко? Будет ли при этом четким изображение лица?
4. Почему ныряльщик без маски плохо различает предметы под водой?
5. Постройте изображение предмета, помещенного перед собирающей линзой, в следующих случаях: 1) d > 2F; 2) d = 2F; 3) F < d < 2F; 4) d < F.

Упражнения

6. На рисунке 8.41 линия ABC изображает ход луча через тонкую рассеивающую линзу. Определите построением положения главных фокусов линзы.





7. Постройте изображение светящейся точки в рассеивающей линзе, используя три «удобных» луча.
8. Светящаяся точка находится в фокусе рассеивающей линзы. На каком расстоянии от линзы находится изображение? Постройте ход лучей.
9. Постройте изображение предмета, расположенного от собирающей линзы на расстоянии 4F (рисунок).

Домашнее задание

На рисунке 1 показан ход светового луча, падающего на рассеивающую линзу. Выполнив необходимые построения, найдите положения фокусов линзы и положение изображения светящейся точки S.






На рисунке изображены положения главной оптической оси линзы, источника света S и его изображения S1. С помощью этих данных постройте оптический центр, отметьте на чертеже саму линзу и ее фокусы.

Домашнее задание

3. Постройте оптический центр, отметьте линзу и ее фокусы на чертеже, используя данные рисунка.






4. Постройте изображение предмета, расположение которого показано на рисунке. Охарактеризуйте его.

Домашнее задание

5. Постройте изображение предмета, находящегося в фокусе собирающей и рассеивающей линз (рисунок ). Сравните полученные изображения.






6. Постройте изображение предмета, расположенного от собирающей линзы на расстоянии 3F (рисунок )

Использованные ссылки

https://ykl-res.azureedge.net/4116c36c-9840-41d6-a738-8702e44ea522/%D1%80%D0%B8%D1%81-%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F23-w400.jpg
https://fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_54224a06d746b/img_user_file_54224a06d746b_4.jpg
https://obrazavr.ru/fizika/8-klass/svetovye-yavleniya/linzy/reshenie-zadach-na-postroenie-izobrazhenij-davaemyh-linzoj/#2