Презентация "Собирающие линзы" 11 класс


Подписи к слайдам:
Собирающие линзы

Собирающие линзы

  • линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся:
  • Собирающие линзы
  • двояковыпуклые
  • плоско-выпуклые
  • выпукло-вогнутые

Рассмотрим преломление лучей в плоско-выпуклой линзе

  • Разобьем линзу на отдельные участки
  • каждый из которых можно представлять как треугольную призму
  • R – радиус кривизны поверхности
  • О
  • R
  • Луч 1 пройдет не преломившись так как будет падать перпендикулярно на плоскопараллельную пластину
  • 1
  • О1
  • О – центр линзы
  • О1 – центр кривизны поверхности
  • О1О– главная оптическая ось

Рассмотрим преломление лучей в плоско-выпуклой линзе

  • О
  • R
  • 2
  • 1
  • Луч 2 падая на вторую границу призмы имеющий преломляющий угол α.
  • α
  • F
  • Преломляется на угол δ = α(n-1), где n относительный показатель преломления.
  • δ
  • F – главный фокус линзы – точка на главной оптической оси в которой пересекаются лучи, падающие параллельно главной оптической оси.
  • Преломляется

Найдем расстояние до главного фокуса от центра линзы

  • О1
  • R
  • 2
  • 1
  • α
  • F
  • δ
  • О
  • ОF – фокусное расстояние
  • α
  • α
  • δ
  • Угол АFО= δ как накрест лежащие
  • А
  • h
  • Рассмотрим треугольник АОО1
  • и треугольники АОF
  • АО=h – общая сторона.

Найдем расстояние до главного фокуса от центра линзы

  • О1
  • R
  • 2
  • 1
  • α
  • F
  • δ
  • О
  • α
  • α
  • δ
  • А
  • h
  • Из треугольника АОО1
  • , так как
  • α малый угол то:
  • Из треугольника АOF
  • , так как
  • δ малый угол то:
  • Заменим в уравнение
  • углы α и δ на их значения:
  • сократим на h:

  • двояковыпуклые
  • выпукло-вогнутые
  • Любую собирающую линзу можно рассматривать как совокупность двух плоско-выпуклые линз.
  • O2
  • Преломление лучей будет происходить на двух поверхностях
  • R2
  • R1
  • O
  • O1
  • α1
  • α2
  • R1
  • O1
  • O2
  • R2
  • O
  • α2
  • α1

Оптическая сила линзы

  • - физическая величина, обратная фокусному расстоянию.
  • Диоптрия - оптическая сила линзы с фокусным расстоянием один метр

Для собирающих линз

  • двояковыпуклые
  • плоско-выпуклые
  • выпукло-вогнутые
  • ,так как R1>0
  • R2>0
  • ,так как R>0
  • ,так как |R2|>R1

Основные лучи для собирающей линзы.

  • N
  • M
  • M N – графическое обозначение собирающих линз
  • О
  • О – центр линзы
  • О1
  • О2
  • О1О2 – главная оптическая ось
  • F
  • F
  • F – главный фокус линзы
  • Луч 1 проходящий через центр линзы не преломляется
  • 1
  • Луч 2 проходящий параллельно главной оптической оси преломившись пройдет через главный фокус.
  • 2
  • Луч 3 проходящий через главный фокус преломившись пойдет параллельно главной оптической оси.
  • 3

Основные лучи для собирающей линзы.

  • N
  • M
  • О
  • О1
  • О2
  • F
  • F
  • FF’– фокальная плоскость – плоскость, проходящая главный фокус линзы перпендикулярна главной оптической оси.
  • Если пучок параллельный лучей падает под углом γ к главной оптической оси,
  • то преломленные лучи пересекутся в одной точке F’.
  • γ
  • F’
  • F’- побочный фокус
  • 1
  • фокальная плоскость – является совокупностью всех возможных побочный фокус.

Определение направления преломленного луча

  • Воспользуемся вспомогательным лучом 2 параллельным лучу 1 проходящим через центр линзы.
  • N
  • M
  • О
  • О1
  • О2
  • F
  • F
  • 1
  • 2
  • Луч 2 проходящим не преломившись пересекает фокальную плоскость в побочном фокусе F’
  • F’
  • Согласно свойству параллельных лучей после преломления луч 1 также пройдет через побочный фокус F’.

Определение направления падающего луча

  • N
  • M
  • О
  • О1
  • О2
  • F
  • F
  • 3
  • 2
  • Луч 3 проходящим не преломившись пересекает фокальную плоскость в побочном фокусе F’
  • F’
  • Согласно свойству параллельных лучей после преломления луч 2 также пройдет через побочный фокус F’.
  • По принципу обратимости лучей, будем считать, что луч 2 падающий луч.
  • Воспользуемся вспомогательным лучом 3 параллельным лучу 2 проходящим через центр линзы.

● Выяснили связь между геометрическими размерами линзы и ее физическими свойствами собирающей линзы

  • ● Рассмотрели ход лучей в собирающих линзах;
  • ● Обнаружили cвязь между основными физическими величинами характеризующими собирающей линзу
  • Подведем итог урока:
  • ● выяснили основные свойства замечательных лучей в собирающей линзу

  • Для проверки нажмите здесь!
  • Повторный просмотр презентации