На доске: «Словно смотришь в бинокль перевернутый – все ,что

На доске: «Словно смотришь в бинокль перевернутый – все ,что сзади осталось,
уменьшено…»(К.Симонов)
Тема №7 Линза. Построение изображения в линзе. Формула тонкой линзы.
Демонстрации: разные виды линз
Мотивация
Линзы применяются для управления световыми пучками, для изменения направления
лучей, во всех оптических приборах. В глазу у человека тоже есть линза – хрусталик.
I. Повторение и актуализация
1) Закон преломления света
2) Полное отражение света, формула
3) Как происходит преломление света на сферических поверхностях, какое значение
оно имеет и где применяется, ответим, изучив тему
Тема №7 Линза. Построение изображения в линзе. Формула тонкой линзы.
Цель: ввести понятие линз, показать, как происходит преломление света на сферических
поверхностях, ознакомить обучающихся с формулой тонкой линзы
2. Первичное усвоение
Во всех указанных приборах есть линзы : очки, фотоаппарат, оптические приборы,
проекционный аппарат, лупа, микроскоп, телескоп.
Линза- прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.
Линзы
Выпуклые (собирающие)
Вогнутые(рассеивающие)
Линзы, середина которых толще, чем края
Линзы, середина которых тоньше, чем края
1.Двояковыпуклая
1.Двояковогнутая
2.Плосковыпуклая
2.Плосковогнутая
3.Вогнутовыпуклая
3.Выпукловогнутая
О- оптический центр линзы, О1О О2- главная оптическая ось.
Любые другие лучи проходящие через О называют побочной оптической осью.
Линза называется тонкой, если толщина линзы АВ пренебрежимо мала по сравнению с R1
и R2 .
Если на выходе из линзы лучи сходятся, они образуют действительное изображение, в
случае, когда прошедшие через линзу лучи расходятся и пересекаются в одной точке их
продолжения, изображение получается мнимое.
Точка, в которой после преломления пересекаются в собирающей линзе лучи, падающие
на линзу параллельно главной оптической оси, называют фокусом линзы.
FF – фокусное расстояние, обозначается буквой F
Для построения изображения применяют 3 удобных луча:
1) Луч идет параллельно главной оптической оси, а после преломления проходит через
фокус
2) Луч проходит через оптический центр линзы
3) Проходит через фокус, после преломления идет параллельно главной оптической оси.
Плоскость, проходящая перпендикулярно главной оптической оси через главный фокус,
называется фокальной.
Величину обратную фокусному расстоянию называют оптической силой линзы
Чем ближе к линзе лежат ее фокусы, тем сильнее линза преломляет лучи, и тем больше по
абсолютному значению оптическая сила.
D =1 / F
[ D] = дптр
Формула тонкой линзы
1/d +1/f =1/F =D
В случае собирающей линзы величины d, f, F будут положительными, в случае
рассеивающей F<0. Если изображение действительное перед f ставится “+”.
Если изображение мнимое, перед f ставится “-”.
Перед 1/d ставят “+” в случае действительно светящейся точки, и “-” если она мнимая.
Когда d, f, F неизвестны ставится “+”.
Изображение, даваемое линзой, обычно отличается своими размерами от предмета.
Различие размеров предмета и изображения характеризуют увеличением.
Линейным увеличением называют отношение линейного размера изображения к
линейному размеру предмета.
Г=H/h
Г= f/d
Замечательным оптическим прибором является созданный природой человеческий глаз.
Роль собирающей линзы выполняют роговица и хрусталик. С их помощью на сетчатке
получается действительное, уменьшенное и перевернутое изображение предметов. Мозг
автоматически «переворачивает» изображение еще раз, поэтому мы воспринимаем
предметы неперевернутыми.
Преломление света происходит в основном на внешней поверхности роговицы,»наводка
на резкость» производится хрусталиком: при рассматривании близких предметов
хрусталик утолщается, вследствие чего его фокусное расстояние уменьшается. Эту
«автоподстройку» глаза называют аккомодацией.
Расстояние наилучшего зрения 25см.
Причина дальнозоркости в том, что эластичность хрусталика с возрастом уменьшается, он
не может сфокусировать на сетчатке изображение предмета ,находящегося на расстоянии
наилучшего зрения, а в близорукости виноват не хрусталик, а форма глаза -он чрезмерно
вытянут в длину, вследствие чего сетчатка находится слишком далеко от хрусталика
Дефекты зрения исправляют с помощью линз: для дальнозорких выписывают очки с
собирающими линзами, а для близоруких очки с рассеивающими линзами.
Немного экологии
Какое свойство глаз используется в кинематографе? Способность глаз сохранять
впечатление от предмета в течение 0,1с используется в кинематографе. Кинопленка
состоит из отдельных кадров. Во время демонстрации фильма каждый кадр проецируется
на экран всего около 0,04с. При смене одного кадра другим объектив закрывается на
0,02с,в это время экран остается неосвещенным. Часто сменяющиеся кадры
воспринимаются человеческим глазом, как непрерывно движущееся изображение. Если
бы кино смотрели насекомые, они бы видели совершенно раздельные кадры, не
сливающиеся в цельное изображение, так как у них способность глаз сохранять
впечатление от предмета другая.
Как глаз различает цвета? На сетчатке глаза расположены светочувствительные элементы,
называемые палочками и колбочками. Все палочки одного типа - они различают только
степень освещенности, а колбочек три типа - красные, зеленые, синие. Если в мозг идут
сигналы только от синих, свет будет казаться синим, если от красных и зеленых то
желтым, если от красных-то красным. Свойство глаза раскладывать все цвета на красный,
синий и зеленый используют при разработке цветных телевизоров.
3. Осознание и осмысление
Что такое линза?
Виды линз
Построение изображения в линзах
Оптическая сила линзы
Формула тонкой линзы
Линейное увеличение
Dсист=D1+D2… Означает ли это, что сложив вместе собирающую и рассеивающую
линзы с одинаковыми по величине оптическими силами мы получим в результате
обычное стекло: никакого увеличения или уменьшения рассматриваемого предмета
наблюдаться не будет (да)
8) Почему в солнечный летний день нельзя поливать цветы в саду?
9) Почему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет?
10) Чем отличаются друг от друга линзы, оптическая сила которых 1,5 и -1,5дптр?
11) Можно ли в телескоп увидеть муху, севшую на объектив?
12) Назовите свойство выпуклой линзы (собирать параллельные лучи в одну точку)
13) Назовите свойство вогнутой линзы (рассеивать параллельные лучи, проходящие
через линзу)
14) Почему вогнутая стеклянная линза в воздухе, является рассеивающей, а выпуклая
собирающей?
15) Какое увеличение дает лупа с фокусным расстоянием 3см?
16) В воде человек видит размытые контуры окружающих его предметов. Означает ли
это, что под водой глаз становится очень близоруким или очень дальнозорким?
17) В глазу собеседника можно увидеть свое изображение в прямом и уменьшенном
виде. Как это изображение возникает? (изображение возникает на поверхности
роговицы глаза, как в выпуклом зеркале)
18) Когда оптическая сила глаза больше: при рассматривании близких или далеких
предметов?(при рассматривании близких)
19) Можно ли в воде глубокого колодца увидеть солнце?(Да, в экваториальных
странах)
20) В каком случае угол преломления равен углу падения? (если показатели
преломления обеих сред одинаковы, а также когда луч перпендикулярен к
поверхности раздела сред)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Д/З параграф 63,64,65 прочитать