Формула тонкой линзы

Формула тонкой линзы связывает d (расстояние от предмета до оптического центра линзы), f (расстояние от оптического центра до изображения) с фокусным расстоянием F (рис. 101).

Треугольник АВО подобен треугольнику OB₁A₁. Из подобия следует, что

Треугольник OCF подобен треугольнику FB₁A₁. Из подобия следует, что

Это и есть формула тонкой линзы.

Расстояния F, d и f от линзы до действительных точек берутся со знаком плюс, расстояния от линзы до мнимых точек - со знаком минус.

Отношение размера изображения Н к линейному размеру предмета h называют линейным увеличением линзы Г.

http://sfiz.ru/page.php?id=97

Закон прямолинейного распространения света

 В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.

Доказательством этого закона является образование тени и полутени.

    Если шар осветить двумя фонарями, то можно получить 2 тени и менее тёмные, чем тень от одного фонаря, так как тень освещена одним фонарём, а другая тень вторым фонарём. Частично освещённые участки экрана и называются полутенями.

Можно так расположить два источника света, что обе полутени будут частично перекрывать друг друга и часть поверхности экрана окажется совершенно не освящённой. Это полная тень.

Определение высоты тела по тени.

 В солнечный день не составляет труда измерение высоты предмета, предположим дерева, по его тени. Нужно лишь руководствоваться следующим правилом: высота измеряемого дерева во столько раз больше высоты известного вам предмета (например, палки ), во сколько раз тень от дерева больше тени от палки.

 Определение высоты при помощи зеркала

                                 

Положим зеркало на землю так чтобы видеть в зеркале верхушку дерева. Измерим расстояние ВС , СD, рост человека (до глаз) ЕD. Вычислим АВ. 
                                                                                         Лазарев Кирилл

Изображения в линзе.

Установите связь между расстоянием предмета до линзы и его изображением. В каких оптических приборах применяется данное изображение?  

Построение изображения в линзах

Основной алгоритм:

1.    Определите положение предмета на главной оптической оси. То есть в каком месте относительно главного фокуса (принято обозначать символом F) располагается предмет

2.    Нужно пустить три основных луча. Первый луч пойдет по главной оптической оси. Второй луч следует пустить через оптический центр линзы. Последний луч пройдет через фокус линзы. Именно по этим трем лучам нужно производить построение, так как их принято считать основополагающими

3.    Получаем пересечение всех лучей. На месте этого пересечения и будет находиться изображение предмета

4.    Характеризуем параметры полученного изображения предмета

Построение изображения в собирающих линзах.

Пусть светящаяся точка S лежит на главной оптической оси.
Выбираем произвольно луч и параллельно ему проводим побочную оптическую ось (рис. 92). Через точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью пройдет выбранный луч после преломления в линзе. Точка пересечения данного луча с главной оптической осью (второй луч) даст действительное изображение точки S - S`.  
Рассмотрим построение изображения предмета в выпуклой линзе. 

Пусть точка лежит вне главной оптической оси, тогда изображение S` можно построить с помощью любых двух лучей, приведенных на рисунке.

   
Если предмет расположен в бесконечности, то лучи пересекутся в фокусе. 

   
Если предмет расположен за точкой двойного фокуса, то изображение получится действительным, обратным, уменьшенным, как в фотоаппарате или глазе.

Если предмет расположен в точке двойного фокуса, то изображение получится действительным, обратным, равным предмету. 

   
Построение изображения в рассеивающей линзе


Если предмет расположен в фокусе, то изображение будет в бесконечности (изображения не будет).

   
Если предмет расположен между фокусом и оптическим центром линзы, то изображение будет мнимым, прямым, увеличенным, как в лупе.

При любом расстоянии от предмета до рассеивающей линзы она дает мнимое, прямое, уменьшенное изображение.

                                                                             Пичугова Анастасия

Глаз. Дефекты зрения. Очки

                                                                                           
                                                                                                              Кирпичев Максим

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba083-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/5_8.swf

Преломление света

Преломление света.

ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА - изменение направления распространения световой волны (светового луча) при прохождении через границу раздела двух различных прозрачных сред.  Из двух сред та, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной, а та, в которой скорость света больше, - оптически менее плотной. Например, вода является оптически более плотной средой, чем воздух, а стекло - оптически более плотной средой, чем вода.
   Опыт показывает, что, попадая в среду, оптически более плотную, луч света отклоняется от своего первоначального направления в сторону к перпендикуляру к границе раздела двух сред (а), а попадая в среду, оптически менее плотную, луч света отклоняется в обратную сторону (б).

   Угол между преломленным лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке падения луча называется углом преломления. На рисунке 86 α - угол падения, β - угол преломления.

1 . На границе раздела двух сред различной оптической плотности луч света при переходе из одной среды в другую меняет своё направление.

2. При переходе луча света в среду с большей оптической плотностью угол преломления меньше угла падения; при переходе луча света из оптически более плотной среды в среду менее плотную угол преломления больше угла падения.Преломление света сопровождается отражением, причём с увеличением угла падения яркость отражённого пучка возрастает, а преломлённого ослабевает. Это можно увидеть проводя опыт, изображённом на рисунке. Следовательно, отражённый пучок уносит с собой тем больше   световой   энергии,   чем   больше   угол   падения.
   Свет - это электромагнитные волны. Поэтому все, что говорилось о скорости распространения электромагнитных волн, в равной степени относится и к скорости света: 300000 км/с, а в воде 225341 км/с.

Скорость распространения света в средах.

Чтобы определить, в какую сторону будет отклоняться луч света при его переходе через границу раздела двух сред, надо знать, в какой из этих сред скорость света меньше, а в какой больше.

                                                                                                                Пелевин Артем

Закон преломления света

Преломление света — явление, при котором луч света, переходя из одной среды в другую, изменяет направление на границе этих сред.

Преломление света происходит по следующему закону:
Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:

где α — угол падения,
β — угол преломления,
n — постоянная величина, не зависящая от угла падения.

При изменении угла падения изменяется и угол преломления. Чем больше угол падения, тем больше угол преломления.
Если свет идет из среды оптически менее плотной в более плотную среду, то угол преломления всегда меньше угла падения: β < α.
Луч света, направленный перпендикулярно к границе раздела двух сред, проходит из одной среды в другую без преломления.

 

Определение показателя преломления сред (рефрактометрия)

Метод рефрактометрии основан на измерении показателя преломления света n анализируемым веществом.

Показателем преломления называется отношение скорости распространения света в воздухе к скорости распространения света в исследуемом веществе. Величина показателя преломления зависит от природы вещества, температуры, длины световой волны, при которой проводят определение.

                                                                                                                                                Различная скорость распространения луча света в средах с различной плотностью вызывает изменение его направления при переходе из одной среды в другую, т.е. рефракцию. Отношение скорости распространения света в воздухе v₁ к скорости распространения света в веществе v₂, равное отношению синусов угла падения луча света α и угла его преломления β, называется показателем (коэффициентом) преломления n и является величиной, постоянной для данной длины волны:

При прохождении луча света из среды с меньшим значением n в среду с большим показателем преломления (рис. А) β < α. Если угол падения α луча С (рис. Б) приближается к 90⁰, то β < 90⁰. При дальнейшем увеличении угла падения (луч D) падающий свет полностью отражается от границы раздела и не попадает в менее плотную среду, происходит полное внутреннее отражение.

 

Рефрактометр

Прибор для определения преломления света. Устройство рефрактометра основано на явлении полного внутреннего отражения луча света на границе двух сред (одна – стеклянная призма, другая – анализируемый раствор) или на положении предельного луча на границе светотени.

1 – свет от источника; 2 – зеркало; 3 – осветительная призма; 4 – измерительная призма; 5 – компенсатор; 6- объектив; 7 – призма; 8 – пластинка с визирными штрихами и шкалой показателей преломления; 9 – окуляр.

Источники:

http://edu.glavsprav.ru

http://biofile.ru/bio/19851.html

http://5terka.com/node/11998

Ладыгин Владислав 11 класс