Линзы

Линза – это оптически прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

ТОНКАЯ ЛИНЗА — это линза, толщина которой значительно меньше радиусов кривизны её сферических границ R1 и R2 .

ВИДЫ ЛИНЗ

Линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в сходящийся и собирают его в одну точку называют собирающими линзами.

Линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в расходящийся называют рассеивающими линзами.

ОБОЗНАЧЕНИЯ ТОНКИХ ЛИНЗ

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЛИНЗЫ

Луч света – это линия, вдоль которой переносится световая энергия.

Луч света
А
Действительное изображение
Мнимое изображение

ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
Изображение любой точки предмета, полученное с помощью оптического прибора, лежит на пересечении двух световых лучей
При построении изображений в линзах удобно использовать три основных луча

Правила трех лучей
1 – Луч, падающий параллельно главной оптической оси
линзы после преломления проходит через первый фокус.
Случай собирающей линзы

Правила трех лучей
1 – Луч падает параллельно главной оптической оси.
После преломления в линзе продолжение луча проходит
через первый фокус.
Случай рассеивающей линзы

Правила трех лучей
2 – Луч, проходящий через оптический центр О не изменяет направление, т.е. не преломляется.
Случай собирающей линзы

Правила трех лучей
Случай рассеивающей линзы
2 – Луч, проходящий через оптический центр О не изменяет
направление, т.е. не преломляется.

Правила трех лучей
3 – Падающий луч, проходящий через фокус, после преломления
проходит параллельно главной оптической оси .
Случай собирающей линзы

Пример построения изображения точки в собирающей линзе
точка

точка
изображение
Пример построения изображения точки в собирающей линзе

точка
изображение
Пример построения изображения точки в собирающей линзе

Изобразить линзу и ее оптическую ось.
По обе стороны линзы отметить главный фокус и двойное фокусное расстояние.
Изобразить предмет в соответствии с заданием.
Из верхней точки предмета провести два луча (параллельно главной оптической оси и через центр линзы) и найти точку их пересечения (или точку пересечения их продолжения) – это изображение верхней точки предмета.
Аналогично построить изображение нижней точки предмета.
Стрелкой соединить изображения верхней и нижней точек предмета – это и есть изображение предмета. Стрелка указывает верх изображения.
Описать изображение.
ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ

ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
предмет
изображение
Изображение
действительное
перевернутое
увеличенное

предмет
изображение
Изображение
мнимое
прямое
уменьшенное

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ЛИНЗЕ
d – расстояние от предмета до линзы
f – расстояние от линзы до изображения
F – фокусное расстояние линзы
h – высота предмета
H – высота изображения

ФОРМУЛА ТОНКОЙ ЛИНЗЫ
ПРАВИЛО ЗНАКОВ

Формула линейного увеличения линзы
ЛИНЕЙНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ ТОНКОЙ ЛИНЗЫ
Увеличение линзы ( Г ) – это отношение линейного размера изображения H к линейному размеру предмета h
При увеличенном изображении – увеличение больше единицы ( Г > 1).
При уменьшенном изображении – увеличение меньше единицы ( Г< 1).

ВИДЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ

ПРИМЕРЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗЫ

Предмет находится между двойным фокусом и фокусом линзы (2F>d>F)
h
A
B
A'
B'
Изображение:
действительное (f>0),
увеличенное,
перевернутое
D<0, H>h, |Г|>1
H
О

Предмет находится на фокусном расстоянии от линзы (d=F)
A
B
О
Изображение:
отсутствует
(лучи не пересекаются)

Предмет находится за двойным
фокусом линзы (d>2F)
h
A
B
A'
B'
H
О
Изображение:
действительное (f>0),
уменьшенное,
перевернутое
D<0, H>h, |Г|>1

Предмет находится между главным фокусом и линзой (d
h
A
B
A'
B'
H
О
Изображение:
мнимое (f<0),
увеличенное,
прямое
D<0, H>h, |Г|>1

1
1
2
А
А'
В
В'
d
f
H
h
Изображение
всегда:
мнимое (f<0),
увеличенное,
прямое
H
0, |Г|>1
О
Предмет находится между главным фокусом и фокусом рассеивающей линзой (d
Изображение:
всегда:
мнимое (f<0),
увеличенное,
прямое
D>0, H
1

Предмет, расположенный параллельно главной оптической оси.
A
B
B'
A'
О
Изображение:
действительное (f>0),
увеличенное,
повернутое
D<0, H>h, |Г|>1

Графическое определение положения оптического центра и главного фокуса линзы.
1
2
3
F
О

Лупа – короткофокусная линза.
Изображение: мнимое, увеличенное, прямое.
Л У П А

Получение изображения на сетчатке
Роговица, водянистая среда, хрусталик и стекловидное тело составляют оптическую систему глаза.
Г Л А З