Застосування лінз в життя. Види лінз і їх застосування

цілі:

Розглянути особенностілінз і їх практичне застосування, використовуючи
наочне, демонстраційне та лабораторне обладнання.
Розвивати навчально-пізнавальну активність учнів через зміну форм роботи.
На прикладах історичних винаходів оптичних приладів, їх життєвому значенням виховувати допитливість і інтерес до предмету.

устаткування:

ТСО: презентація на тему ( Додаток 1 )
Оптичні прилади (мікроскоп, фотоапарат, лупа і ін.), Модель ока.
Лабораторне обладнання (лінзи, лампи розжарювання, джерела струму, екрани)

ХІД УРОКУ

1. Перевірка домашнього завдання

Відповісти на питання:

а) Яке явище називається заломленням?

б) У чому полягає закон заломлення світла?

в) Який фізичний зміст показника заломлення?

Правильні відповіді:

а) На кордоні двох середовищ світло змінює напрям свого поширення. Якщо друга середовище прозоре, то світло частково може пройти через кордон середовищ, змінюючи напрямок поширення. Це явище називається заломленням.

б) Падаючий промінь, переломлених промінь і нормаль до межі розділу двох середовищ у точці падіння лежать в одній площині. Ставлення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величина постійна для цих двох середовищ, що дорівнює відносному показнику заломлення другого середовища відносно першого.

в) Показник заломлення дорівнює відношенню швидкостей світла в середовищах, на кордоні між якими відбувається заломлення:

2. Актуалізація знань

Не всі тіла ми можемо детально розглянути, наближаючи їх до ока. Є предмети, які ми навіть не можемо наблизити (наприклад, небесні тіла) або вони настільки малі, що неможливо їх побачити. У таких випадках використовуються оптичні системи. Основний їх частиною є лінза.

3.Об'ясненіе матеріалу

визначення:

Прозоре тіло, обмежене сферичними поверхнями, називають лінзою.
Лінза може бути обмежена двома опуклими поверхнями (двоопуклої лінзи), опуклою сферичною поверхнею і площиною (плосковипуклая), опуклою і увігнутою сферичними поверхнями (увігнуто-опукла лінза). Ці лінзи посередині товщі, ніж у країв, і всі вони називаються опуклими, Вони є які збирають. Лінзи, які посередині тонше, ніж у країв називаються увігнутими. Відповідно: Двояковогнутая, плосковогнутим, опукло-увігнута, вони є розсіюючими.

Якщо товщина лінзи дуже мала в порівнянні з радіусами сферичних поверхонь лінзи і відстанню від предмета до лінзи, то такі лінзи називають тонкими.

Основні точки і лінії дл побудови зображення в лінзі:

Вершини сферичних сегментів розташовані в тонкій лінзі настільки близько один від одного, що їх можна прийняти за одну точку, яку називають оптичним центром лінзи.Пряма, що проходить через центри сферичних поверхонь, які обмежують лінзу, називають головною оптичною віссю. Будь-яку іншу пряму, що проходить черезоптіческій центр, називають побічної оптичної віссю. Точка, в якій перетинаються після заломлення в збирає лінзі промені, які падають на неї паралельно головній оптичній осі, називають головним фокусом лінзи.У лінзи дваглавних фокуса. Вони розташовуються по обидва боки лінзи на однакових відстанях від неї. Ці відстані називають фокусною відстанню лінзи.

характеристики лінз

Фокусна відстань лінзиобозначаютбуквой F.Величину, обратнуюфокусному віддалі називають оптичної силою лінзиі позначають буквою D:

D = 1 \\ F.

Якщо D\u003e 0, лінза збирає,
якщо D< 0, линза рассеивающая.
Оптичну силу лінз висловлюють в діотріях (Дптр). Оптичної силою в 1 дптр має лінза з фокусною відстанню 1 м.

Застосування лінз. оптичні прилади

Довідковий матеріал з історії винаходів.

Мікроскоп: В кінці 16 століття перший мікроскоп винайшов голландець Ханс Янсен

У 1665г. англійський учений Роберт Гук (1635-1703) винайшов мікроскоп, який дає більш чітке зображення.

телескоп: в 1592 р італійський учений Галілео Галілей (1564-1642) построіллінзовий телескоп, що збільшує предмети в 30 разів, і спостерігав в нього Місяць і рух планет.
У 1668г. англійський учений Ісаак Ньютон (1642-1727) створив новий тип телескопа, він використовував дзеркала і лінзи для фокусування променів спостережуваних предметів, що дозволило зменшити спотворення, пов'язані з дефектами лінз.

фотоапарат:першу в світі фотографію зробив в 1826р. французький фізик Жозеф Ньєпс (1765-1833). Американський винахідник Джордж Істмен (1854-1932) створив ручну камеру «Кодак», її продавали разом з рулоном плівки. Камеру «Поляроїд» винайшов в 1947 р американець ЕдвінЛенд (1909-1991). Перші камери «Поляроїд» для кольорових фотографій були створені в 1963 р

окуляри:в1280г. італійський фізик Сальвінія дельї Арматі (1245-1317) виготовив перші очки.

Контактні лінзи:уродженець Флоренції Леонардо да Вінчі (1452-1519) висунув ідею про контактні лінзи. У «Кодексі про оці» він описує трубку зі вставленими по обох кінцях лінзами, наповнену водою і призначену для корекції зору.

У 18 столітті ідею Леонардо застосували на практиці Томас Юнг і Джон Гершель (син Вільяма Гершеля). На око Гершеля був нанесений шар прозорого гелю, який дозволив усунути дефект зору.

Сучасні оптичні прилади

Демонстрація приладів:мікроскоп, телескоп, фотоапарат, бінокль, лупа, окуляри, контактні лінзи.

Око - оптична система

Око людини має майже кулясту форму. Діаметр очі становить 2,4 см. Щільна зовнішня оболонка білого кольору, що захищає очей і надає йому постійну форму, називається склерою. Передня частина склери переходить в прозору злегка опуклу рогову оболонку, яка діє як збирає лінза і забезпечує 75% фокусує здатності. За зіницею розташований кришталик - прозоре тіло, схоже на лінзу. Кришталик за допомогою скріплених з ним м'язів рефлекторно змінює свою кривизну. В результаті цього, коли предмет наближається або віддаляється від ока, зображення предмета на дні ока (сітчастої оболонці) залишається чітким.
При погіршенні зору найчастіше порушується робота кришталика: він втрачає свою еластичність і частково здатність змінювати свою кривизну. Якщо кришталик має занадто опуклу форму в порівнянні з кришталиком нормального очі, то око погано бачить далекі предмети, настає короткозорість. Якщо ж кришталик стає занадто пласким в порівнянні з кришталиком нормального очі, то людина нечітко бачить близькі предмети. Це ознака далекозорості. У таких випадках доводиться носити одним окуляри з увігнутими стеклами, а іншим - з опуклими. Замість очок іноді використовують контактні лінзи, зроблені з особливою прозорою пластмаси.

4. Закріплення матеріалу

Практична робота

Визначення фокусної відстані та оптичної сили збиральної лінзи.
Устаткування: збирає лінза, лампа розжарювання, джерело струму, екран, лінійка.

Найпростіший спосіб вимірювання фокусної відстані і оптичної сили лінзи заснований на використанні формули лінзи:
1 \\ d + 1 \\ f = 1 \\ F = D
Маючи в своєму розпорядженні лампу, лінзу і екран на певних відстанях, проводити вимірювання. На екрані отримати дійсне збільшене або дійсне зменшене зображення нитки розжарення лампи. (D - відстань від лампи до лінзи, f - відстань від лінзи до екрана).
При обчисленні фокусної відстані враховувати одиницю виміру (здійснити переказ одиниць в метри), тоді оптична сила буде виражена в діотріях.

підсумок уроку

Основною характеристикою лінзи є оптична сила. Для побудови зображення можна використовувати два з трьох «зручних» променів. Лінзи є основною частиною оптичних приладів. В оці теж є лінза - кришталик.

5. Домашнє завдання:§§ 63-65, стор. 186-193 (підручник 11 кл . Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругін; Москва «Просвещение» 2010).

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

лінзи і їх типи

Лінзою називається прозоре тіло, обмежене двома криволінійними (найчастіше сферичними) або криволінійної і плоскою поверхнями. Лінзи діляться на опуклі і увігнуті.

Лінзи, у яких середина товщі, ніж краю, називаються опуклими. Лінзи, у яких середина тонше, ніж краю, називаються увігнутими.

Якщо показник заломлення лінзи більше, ніж показник заломлення навколишнього середовища, то в опуклою лінзи паралельний пучок променів після заломлення перетворюється в сходить пучок. Такі лінзи називаються збирають (рис. 89, а). Якщо в лінзі паралельний пучок перетворюється в розходиться пучок, то ці лінзи називаються розсіюючими (рис. 89, б). Увігнуті лінзи, у яких зовнішнім середовищем служить повітря, є розсіюючими.

O 1, О 2 - геометричні центри сферичних поверхонь, що обмежують лінзу. Пряма О 1 О 2, що з'єднує центри цих сферичних поверхонь, називається головною оптичною віссю. Зазвичай розглядаємо тонкі лінзи, у яких товщина мала в порівнянні з радіусами кривизни її поверхонь, тому точки C 1 і С 2 (вершини сегментів) лежать близько один до одного, їх можна замінити однією точкою О, званої оптичним центром лінзи (див. Рис. 89а). Будь-яка пряма, проведена через оптичний центр лінзи під кутом до головної оптичної осі, називається побічної оптичної віссю (А 1 A 2 B 1 B 2).

Якщо на збиральну лінзу падає пучок променів, паралельних головній оптичній осі, то після заломлення в лінзі вони збираються в одній точці F, яка називається головним фокусом лінзи (рис. 90, а).

У фокусі розсіює лінзи перетинаються продовження променів, які до заломлення були паралельні її головної оптичної осі (рис. 90, б). Фокус розсіює лінзи уявний. Головних фокусів - два; вони розташовані на головній оптичній осі на однаковій відстані від оптичного центру лінзи по різні боки.

Величина, зворотна фокусної відстані лінзи, називається її оптичної силою. Оптична сила лінзи - D.

За одиницю оптичної сили лінзи в СІ приймають діоптрію. Діоптрія - оптична сила лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1 м.

Оптична сила збиральної лінзи позитивна, розсіює - негативна.

Площина, що проходить через головний фокус лінзи перпендикулярно до головної оптичної осі, називається фокальною (рис. 91). Пучок променів, що падають на лінзу паралельно будь-якої побічної оптичної осі, збирається в точці перетину цієї осі з фокальною площиною.

Побудова зображення точки і предмета в збирає лінзі.

Для побудови зображення в лінзі досить взяти за два промені від кожної точки предмета і знайти їх точку перетину після заломлення в лінзі. Зручно користуватися променями, хід яких після заломлення в лінзі відомий. Так, промінь, що падає на лінзу паралельно головній оптичній осі, після заломлення в лінзі проходить через головний фокус; промінь, що проходить через оптичний центр лінзи, які не заломлюється; промінь, що проходить через головний фокус лінзи, після заломлення йде паралельно головній оптичній осі; промінь, що падає на лінзу паралельно побічної оптичної осі, після заломлення в лінзі проходить через точку перетину осі з фокальною площиною.

Нехай світиться точка S лежить на головній оптичній осі.

лінза опуклий увігнутий радар

Вибираємо довільно промінь і паралельно йому проводимо побічну оптичну вісь (рис. 92). Через точку перетину побічної оптичної осі з фокальною площиною пройде обраний промінь після заломлення в лінзі. Точка перетину даного променя з головною оптичною віссю (другий промінь) дасть дійсне зображення точки S - S`.

Розглянемо побудову зображення предмета в опуклою лінзи.

Нехай точка лежить поза головної оптичної осі, тоді зображення S` можна побудувати за допомогою будь-яких двох променів, наведених на рис. 93.

Якщо предмет розташований в нескінченності, то промені перетнуться в фокусі (рис. 94).

Якщо предмет розташований за точкою подвійного фокуса, то зображення вийде дійсним, оберненим, зменшеним (фотоапарат, очей) (рис. 95).

Якщо предмет розташований в точці подвійного фокуса, то зображення вийде дійсним, оберненим, рівним предмету (рис. 96).

Якщо предмет розташований між фокусом і точкою подвійного фокуса, то зображення вийде дійсним, оберненим, збільшеним (друкар, кіноапарат, фільмоскоп) (рис. 97).

Якщо предмет розташований у фокусі, то зображення буде в нескінченності (зображення не буде) (рис. 98).

Якщо предмет розташований між фокусом і оптичним центром лінзи, то зображення буде уявним, прямим, збільшеним (лупа) (рис. 99).

При будь-якій відстані від предмета до розсіює лінзи вона дає уявне, пряме, зменшене зображення (рис. 100).

Залежно від форм розрізняють збирають (Позитивні) і розсіюють(Негативні) лінзи. До групи збірних лінз зазвичай відносять лінзи, у яких середина товщі їх країв, а до групи розсіюють - лінзи, краї яких товщі середини. Слід зазначити, що це вірно тільки якщо показник заломлення у матеріалу лінзи більше, ніж у навколишнього середовища. Якщо показник заломлення лінзи менше, ситуація буде зворотною. Наприклад бульбашка повітря в воді - двоопуклої рассеивающая лінза.

Лінзи характеризуються, як правило, своєю оптичною силою (вимірюється вдіоптріях), і фокусною відстанню.

Для побудови оптичних приладів з виправленою оптичної аберацією (перш за все - хроматичної, обумовленої дисперсією світла, - ахромати іапохромати) важливі і інші властивості лінз і їх матеріалів, наприклад, коефіцієнт заломлення, коефіцієнт дисперсії, коефіцієнт пропускання матеріалу в обраному оптичному діапазоні.

Іноді лінзи / лінзові оптичні системи (Рефрактори) спеціально розраховуються на використання в середовищах з відносно високим коефіцієнтом заломлення (див. Іммерсійний мікроскоп, імерсійним рідини).

Види лінз:

збирають:

1 - двоопуклої

2 - опукло-плоска

3 - опукло-увігнута (позитивний (опуклий) меніск)

розсіюють:

4 - Двояковогнутая

5 - плоско-увігнута

6 - опукло-увігнута (негативний (увігнутий) меніск)

Опукло-увігнута лінза називається меніском і може бути збиральної (потовщується до середини), розсіює (потовщується до країв) або телескопічною (фокусна відстань дорівнює нескінченності). Так, наприклад лінзи окулярів для короткозорих - як правило, негативні меніски.

Всупереч поширеній помилці, оптична сила меніска з однаковими радіусами не дорівнює нулю, а позитивна, і залежить від показника заломлення скла і від товщини лінзи. Меніск, центри кривизни поверхонь якого знаходяться в одній точці називається концентричною лінзою (оптична сила завжди негативна).

Відмітною властивістю збиральної лінзи є здатність збирати падаючі на її поверхню промені в одній точці, розташованій по іншу сторону лінзи.

застосування

Лінзи є універсальним оптичним елементом більшості оптичних систем.

Традиційне застосування лінз - біноклі, телескопи, оптичні приціли, теодоліти, мікроскопи і фотовідеотехніка. Поодинокі збирають лінзи використовуються як збільшувальне скло.

Інша важлива сфера застосування лінз офтальмологія, де без них неможливо виправлення недоліків зору - короткозорості, далекозорості, неправильної акомодації, астигматизму і інших захворювань. Лінзи використовують в таких пристроях, як окуляри й контактні лінзи.

В радіоастрономії і радарах часто використовуються діелектричні лінзи, що збирають потік радіохвиль в пріёмнуюантенну, або фокусують на цілі.

У конструкції плутонієвих ядерних бомб для перетворення сферичної розходиться ударної хвилі від точкового джерела (детонатора) в сферичну сходящуюся застосовувалися лінзовий системи, виготовлені з вибухівки з різною швидкістю детонації (тобто з різним коефіцієнтом заломлення).

Розміщено на Allbest.ru

подібні документи

Класифікація та типи полімерів, їх загальна характеристика та сфери практичного застосування, властивості: механічні, теплофізичні, хімічні, електричні, технологічні. Типи полиимидов, вироблених компанією Fujifilm, вимоги до термообробки.

дипломна робота, доданий 26.03.2015

Розробка конструкції осесиметричною магнітної лінзи для електронів. Визначення перерізу магнітопроводу, методика проведення теплового розрахунку. Вибір конструкції лінзи, розрахунок товщини заліза необхідної для забезпечення в ньому заданої магнітної індукції.

контрольна робота, доданий 04.10.2013

Сутність лінзи, класифікація її опуклою (яка щороку збирає) і увігнутою (розсіює) форм. Поняття фокусу лінзи і фокусної відстані. Особливості побудови зображення в лінзі в залежності від шляху променя після його заломлення і місцезнаходження предмета.

презентація, доданий 22.02.2012

Типи сонячних колекторів: плоскі, вакуумні і повітряні. Їх конструкції, принцип дії, переваги та недоліки, застосування. Пристрій побутового колектора. Сонячні башти. Параболоциліндричні і параболічні концентратори. Лінзи Френеля.

реферат, доданий 18.03.2015

Класична теорія коливальних спектрів і їх квантово-механічне уявлення. Принцип роботи і внутрішній устрій інфрачервоних спектрометрів, їх класифікація та типи, функціональні особливості, умови та сфери практичного застосування.

курсова робота, доданий 21.01.2017

Елементарна теорія тонких лінз. Визначення фокусної відстані за величиною предмета і його зображення і по відстані останнього від лінзи. Визначення фокусної відстані за величиною переміщення лінзи. Коефіцієнт збільшення лінзи.

лабораторна робота, доданий 07.03.2007

Сутність і фізичне обгрунтування явища голографії як відновлення зображення предмета. Властивості джерел: когерентність, поляризація, довжина хвилі світла. Класифікація та типи голографії, сфери практичного застосування даного явища, технології.

реферат, доданий 11.06.2013

Огляд особливостей заломлення і відбиття світла на сферичних поверхнях. Визначення положення головного фокуса заломлюючої поверхні. Описи тонких сферичних лінз. Формула тонкої лінзи. Побудова зображень предметів за допомогою тонкої лінзи.

реферат, доданий 10.04.2013

Конвекція як перенесення енергії струменями рідини або газу, її закономірності та значення. Сфери та напрямки практичного застосування даного явища, і основні чинники, що впливають на його інтенсивність. Класифікація, різновиди та механізми конвекції.

презентація, доданий 14.04.2011

Сутність і типи теплових перетворювачів, принцип їх дії і призначення, сфери практичного використання, етапи виготовлення. Характеристика стандартних загальноприйнятих типів підключення термопари до вимірювальних і перетворювальних приладів.

11.2. геометрична оптика

11.2.4. застосування лінз

Використання збирають і розсіюють лінз в деяких оптичних приладах

Збирають і розсіюють лінзи використовують в деяких оптичних приладах, якими користуються в повсякденному житті.

При використанні фотоапарата:

предмет поміщають на відстані d\u003e 2F;
зображення при цьому формується на відстані F< f < 2F ;
фотоплівку або фотопластинку поміщають в те місце, де формується зображення.

Зображення, отримане за допомогою фотоапарата, є дійсним, зменшеним, перевернутим. У фотоапараті використовують збирають лінзи.

При використанні лупи її розташовують так, щоб:

предмет знаходився між лінзою і її фокусом d< F ;
зображення при цьому формується за фокусом f\u003e F.

Зображення, отримане за допомогою лупи, є уявним, збільшеним, прямим. Лупа є збирає лінзу з малим фокусною відстанню.

Використання очок пов'язано з корекцією зору. При корекції далекозорості користуються збирають лінзами, короткозорості - розсіюючими:

далекозорість коригується лінзою з позитивною оптичною силою (збирає лінзою)

ΔD = D 0 - D\u003e 0,

де D 0 = 1 / F 0; F 0 - відстань найкращого зору нормального ока, F 0 = d 0 = 25 см; D = 1 / F; F - відстань найкращого зору далекозорого людини, F = d; d\u003e d 0;

короткозорість коригується лінзою з негативною оптичною силою (розсіює лінзою)

ΔD = D 0 - D< 0,

де D = 1 / F; F - відстань найкращого зору короткозорого людини, F = d; d< d 0 .

Приклад 17. Об'єктив фотоапарата має фокусну відстань 60 см. Зйомку ведуть з літака, що летить на висоті 2,0 км. Розміри плівки у фотоапараті складають 15 × 15 см. Знайти площу поверхні Землі, яка може бути зафіксована на одному знімку.

Рішення . Лінійний розмір зображення поверхні Землі на фотоплівці збігається з лінійним розміром самої фотоплівки:

a = H,

де a = 15 см.

Шуканої величиною є площа поверхні Землі:

S = b 2,

де b - лінійний розмір фотографируемого ділянки Землі (лінійний розмір предмета), b = h.

Лінійне збільшення лінзи фотоапарата визначається відношенням

Г = H h = a b = f d,

де f - відстань від лінзи до зображення (до фотоплівки); d - відстань від предмета до лінзи фотоапарата (приблизно збігається з висотою літака над поверхнею Землі), d = 2,0 км.

Для отримання зображення у фотоапараті використовується збирає лінза; отримується з її допомогою зображення є дійсним. Величини d і f пов'язані між собою формулою тонкої збиральної лінзи:

1 F = 1 d + 1 f,

де F - фокусна відстань лінзи, F = 60 см.

Знайдемо звідси величину f:

f = F d d - F

і підставимо її в рівність

a b = f d = F d - F.

Висловимо лінійний розмір ділянки земної поверхні:

b = a (d - F) F = a d F,

так як d \u003e\u003e F.

Максимальна площа, яку можна сфотографувати з літака, визначається формулою

S = (a d F) 2.

обчислимо:

S = (15 ⋅ 10 - 2 ⋅ 2,0 ⋅ 10 3 60 ⋅ 10 - 2) 2 = 0,25 ⋅ 10 6 м 2 = 0,25 км 2.

Приклад 18. Відстань найкращого зору здорового людського ока становить 25 см. Для короткозорого людини воно дорівнює 10 см. Знайти оптичну силу лінз окулярів, необхідних для корекції зору.

Рішення . Для корекції короткозорості використовують розсіюють лінзи, оптична сила яких визначається за формулою

ΔD = D 0 - D< 0,

де D 0 = 1 / F 0; F 0 - відстань найкращого зору здорового людського ока, F 0 = d 0 = 25 см; D = 1 / F; F - відстань найкращого зору короткозорого людини, F = d = 10 см ;.

Запишемо формулу в явному вигляді

Δ D = 1 d 0 - 1 d.

обчислимо:

Δ D = 1 25 ⋅ 10 - 2 - 1 10 ⋅ 10 - 2 = 4,0 - 10 = - 6,0 дптр.

Для корекції зору потрібні окуляри з розсіюючими лінзами, оптична сила яких становить -6,0 дптр.

Формули тонкої лінзи в застосуванні до сходящимся пучків світла

Пучок світла, що має вигляд конуса, промені якого під час відсутності перешкод сходяться в його вершині, називається збіжним. Якщо на лінзу падає сходиться пучок світла, то формула як збирає, так і розсіює тонкої лінзи записується інакше.

сходиться пучка світла на тонку збирає лінзу показаний на рис. 11.37. Світлові промені на малюнку показані суцільною лінією, продовження світлових променів - пунктиром:

Формула тонкої збиральної лінзи для сходиться пучка

1 F = - 1 d + 1 f,

де F - фокусна відстань збиральної лінзи; d - відстань від точки S до лінзи (відстань | OS |); f - відстань від лінзи до точки S * (відстань | OS * |).

Для збиральної лінзи відстань d завжди більше відстані f: d\u003e f, так як після заломлення в збирає лінзі промені сходяться ближче до лінзи, ніж зійшлися б при її відсутності.

Хід світлових променів при падінні сходиться пучка світла на тонку розсіюють лінзу показаний на рис. 11.38. Світлові промені на малюнку показані суцільною лінією, продовження світлових променів - пунктиром:

уявним джерелом світла є точка S, в якій сходяться продовження світлових променів;
дійсним зображенням є точка S *, в якій сходяться промені після заломлення в лінзі.

Формула тонкої розсіює лінзи для сходиться пучка світла записується в такий спосіб:

Мал. 11.38

- 1 | F | = - 1 d + 1 f,

де F - фокусна відстань розсіює лінзи; d - відстань від точки S до лінзи (відстань | OS |), d = | OS |; f - відстань від лінзи до точки S * (відстань | OS * |), f = | OS * |.

Для розсіює лінзи відстань d завжди менше відстані f: d< f , так как после преломления в рассеивающей линзе лучи сходятся дальше от линзы, чем сошлись бы при ее отсутствии.

Права частина формули тонкої лінзи для сходяться пучків світла має однаковий вигляд для щороку збирає і розсіює лінзи:

в обох випадках формується дійснезображення (Точка S *, в якій дійсно сходяться самі промені), тому знак перед складовою 1 / f у формулі лінзи завжди позитивний;
в обох випадках джерело світла є уявним (Точка S, в якій сходяться продовження променів), тому знак перед складовою 1 / d у формулі лінзи завжди негативний.

Ліва частина формули тонкої лінзи для сходяться пучків світла записується в традиційному вигляді (1 / F - для збиральної лінзи, (-1 / | F |) - для розсіює).

Приклад 19. що сходив пучок світлових променів падає на розсіюють лінзу. Після заломлення в лінзі промені сходяться на відстані 75 см від її оптичного центру, а продовження променів - на відстані 30 см. Знайти оптичну силу лінзи.

Рішення . На малюнку світлові промені показані суцільною лінією; продовження світлових променів - пунктиром.

Уявним джерелом світла є точка S, в якій сходяться продовження світлових променів. Дійсним зображенням - точка S *, в якій сходяться промені після заломлення в лінзі.

Для сходиться пучка світла формула тонкої розсіює лінзи має наступний вигляд:

D = - 1 d + 1 f,

де D - оптична сила лінзи (шукана величина); d - відстань від точки S до лінзи, d = 30 см; f - відстань від лінзи до точки S *, f = 75 см.

Розрахунок дає значення

D = - 1 30 ⋅ 10 - 2 + 1 75 ⋅ 10 - 2 = - 2,0 дптр.

Оптична сила даної лінзи становить -2,0 дптр.

Лінза - прозоре тіло, яке обмежене двома сферичними поверхнями. Основною властивістю лінз є здатність давати зображення предметів. Вони можуть бути уявними і дійсними, перевернутими і прямими, зменшеними і збільшеними. Лінійні розміри зображення змінюються в залежності від розташування предметів.

Збільшення лінзи - відношення лінійних розмірів зображення і предмета. Коефіцієнт збільшення (К) може бути виражений за формулою: К = u / v, де u є відстанню від лінзи до предмета, а v - відстанню від лінзи до зображення. Коефіцієнт збільшення є показником того, наскільки лінійні розміри предмета більше або менше розмірів зображення.

У науці існують такі поняття, як збирає лінза і розсіює. Перша товщі в середині, а біля краю тонше, у другій - все навпаки. Лінзи характеризуються фокусною відстанню (від оптичного центру до фокусу: у розсіює лінзи воно є негативним, а у збирає - позитивним) і оптичної силою, яку вимірюють в діоптріях. однієї діоптрії становить 1 метр. Оптична сила залежить від радіусів кривизни сферичних поверхонь лінзи, а також матеріалу (показника його заломлення), з якого виготовлена. Вона є величиною, зворотної фокусної відстані.

Збирає лінза має наступні відмінності від розсіює:

Збирає світло.

Краї тонше середини.

Являє собою сукупність великого числа розширюються до середини лінзи (а не до країв) трикутних призм.

Фокус лінзи (тобто точка перетину променів після заломлення, розташована на головній оптичній осі), є дійсним (а не уявним), оскільки перетинаються самі промені, а не їх продовження.

Здатна збирати промені, які падають на поверхню в одній точці, яка розташована з іншого боку лінзи.

Збирає лінза може направлятися до предмету будь-якою стороною, і промені при цьому будуть збиратися, оскільки така лінза має 2 фокуса. На оптичної осі передній і задній фокуси розташовані по обидві її сторони на фокусній відстані від основних точок лінзи.
Матеріали для лінз

0 або уявним f 2) Збільшене Г 0, зменшене Г 3) Прямим або зворотним (перевернутим) "width =" 640 "

види лінз

зображення

1) Дійсне f 0 або уявним f

2) Збільшене Г 0, зменшене Г

3) Прямим або зворотним (перевернутим)

D - оптична сила лінзи (діоптрій)

F - головний фокус лінзи, фокусна відстань (м)

У збирає лінзи фокуси дійсні + F, у розсіює уявні - F

f - відстань від лінзи до зображення

d - відстань предмета від лінзи

n - відносний показник заломлення

R - радіуси сферичних поверхонь лінзи

Г - лінійне збільшення

види лінз

Прозоре для світла тіло, обмежене опуклими або увігнутими заломлюючими поверхнями, називається лінзою.

1 - двоопуклої

2 - плоско-опуклі

3 - опукло-увігнуті

4 - угнутоопуклі

5 - двоввігнуті

- плоско-увігнуті

око

1- склера (Захисна оболонка з еластичної тканини)

2 – рогівка

3 – камери (Порожнина, заповнена прозорою рідиною)

4 – судинна оболонка

5 – райдужна оболонка

6 – зіницю діаметром діаметром від 2 до 8 мм

7 – кришталик (N = 1,44)

8 – м'язи , змінюють оптичні властивості ока

9 – прозора студенистая маса (очне дно)

10 – сітківка (7млн колб, 130млн паличок, які реагують на світло різної частоти неоднаково)

11 – розгалуження зорового нерва

око – це 90% інформації, система лінз. Діаметр очі ̴23мм

Основні властивості очі

акомодація – властивість очі, що забезпечує чітке сприйняття разноудаленних предметів. Змінюється головний фокус очі від 16 до 13 мм. Оптична сила очі від 60 до 75дптр. Граничний кут зору φ = 1̕. З наближенням предмета збільшується кут зору φ, під яким ми бачимо дві близькі точки предмета

адаптація – пристосованість до різних умов освітленості

Поле зору : по осі ΟΧ 150 ͦ, по осі ОΥ 125 ͦ

спектральна чутливість від 380 до 760нм. Найбільша чутливість 555нм (зелений колір)

Гострота зору – властивість очі окремо розрізняти дві близькі точки

Відстань найкращого зору – 250мм. Дальні предмети око бачить без напруги.

недоліки очі Око не може створити різке зображення на сітківці

далекозорість - дефект зору, що складається в тому, що зображення предмета в ненапруженому стані очі виходить за сітківкою.

короткозорість - дефект зору, коли око в ненапруженому стані створює зображення віддаленого предмета нема на сітківці, а перед нею, тобто не може бачити віддалені предмети

проекційний апарат S - джерело світла, R - рефлектор (увігнуте дзеркало), D - прозорий діапозитив, K - конденсатор (плоско-опуклі лінзи), О - об'єктив, розташований у фокусі конденсатора, який проектує освітлений діапозитив на екран. Для отримання чіткого зображення на екрані діапозитив поміщають від об'єктива на відстані d, що задовольняє умові: F ˂ d ˂2F. Чим далі екран, тим більше d.