Визначення фокусної віддалі лінз.
Лінзою називається прозоре середовище, обмежене з двох сторін сферичними або іншими кривими поверхнями; (одна з поверхонь лінзи може бути плоскою).
Лінзи поділяють на класи: збірні (або опуклі), розсіюючи (або вгнуті). Лінзи бувають тонкі і товсті. Ми будемо працювати з тонкими лінзами. Точка лінзи, при проходженні через яку промінь не відхиляється, називається оптичним центром. Всяка пряма, що проходить через оптичний центр називається оптичною віссю, а якщо вона, крім того, проходить через центри кривизни поверхонь лінзи – головною оптичною віссю.
Головним фокусом лінзи називається точка, в якій перетинається після заломлення в лінзі променя, що падають на неї пучком, паралельним головній оптичній осі. Віддаль СF і CF називаються головними фокусними віддалями (рис. 3, 4). Для збірних лінз головна фокусна віддаль – величина додатня , для розсівних – від’ємна
З геометричних міркувань та побудови зображень в лінзі випливає співвідношення між відстанями від лінзи до зображення та до предмета та фокусною відстанню лінзи:
,
де f та d – відстань від лінзи до зображення та до предмета, відповідно; F – фокусна відстань лінзи.
Лінза з більш опуклими поверхнями заломлює промені сильніше, ніж лінза з меншою кривизною. Тому фокусна відстань лінзи з більшою кривизною буде меншою, ніж тієї, в якої кривизна менша. Лінза, в якої коротша фокусна відстань, дає більше збільшення, ніж заломлювальна лінза. Тому говорять, що вона „оптично сильніша” від другої лінзи. заломлювальну здатність лінзи характеризує величина, яку називають оптичною силою лінзи. Таким чином, оптична сила більша в тієї лінзи, в якої фокусна відстань менша. Тому величину, обернену фокусній відстані лінзи, називають оптичною силою цієї лінзи.
Позначимо оптичну силу лінзи буквою D. Тоді:
За одиницю оптичної сили взято діоптрію (1 дптр). 1 діоптрія – це оптична сила такої лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1 м. Отже, при визначенні оптичної сили фокусну відстань слід виражати в метрах.
м-1 .
У розсіювальній лінзі фокус уявний, фокусну відстань вважають від’ємною величиною. Оптична сила розсіювальної лінзи як величина, обернена фокусній відстані, теж буде від’ємною. Оптичну силу збірної лінзи вважають додатною, а оптичну силу розсіювальної лінзи – від’ємною величиною. Наприклад, вираз „ оптична сила лінзи дорівнює мінус 2,5 діоптрії” означає, що йдеться про розсіювальну лінзу з фокусною відстанню, яка дорівнює 0,4 м.
1. Встановіть на екрані збірну (двоопуклу) лінзу. Направте на неї п’ять паралельних між собою і головній оптичній осі променів. Промені після проходження через лінзу перетнуться . Виміряйте фокусну віддаль лінзи.
2. Проробіть те ж саме з розсіювальною (двовгнутою) лінзою. Після проходження через лінзу промені розійдуться. Перетнуться їх уявні промені.
3. Дані вимірювань запишіть у таблицю 1
Таблиця 1
| № п/п | Завдання 1 | Завдання 2 | |||||
| 
| n | Фокусна віддаль збірної лінзи F1 | Фокусна віддаль розсіювальної лінзи F2 | Оптична сила | ||
| D1 | D2 | ||||||
| … | |||||||
| С/ з |
Контрольні питання
1. Назвіть основні експериментальні закони геометричної оптики, сформулюйте їх і поясніть.
2. Який фізичний зміст абсолютного і відносного показників заломлення?
3. Запишіть і сформулюйте закони відбивання та заломлення світла, дайте пояснюючий рисунок.
4. Поясніть явище повного внутрішнього відбиття світла; укажіть, де воно використовується; одержіть вираз для граничного кута падіння променів.
5. Що таке оптична сила лінзи? Від яких параметрів вона залежить? В яких одиницях вимірюється
ЛІТЕРАТУРА
1. Р.И. Грабовский “Курс физики”, (вид. 1974р.).стр398-400, 407.
2. Трофимова Т. И. Курс физики:Учебник для студ.вузов.-М.: Высш. шк., 1985 – стр.241-247.
3. Н.Н. Майсова Практикум по общему куру физики. «Высшая школа».; М. – 1970; ст. 308
4. Физический практикум под ред. В.И. Ивероновой Изд. «Наука».; М. – 1967; ст. 389
5. Посудін Ю.І. Лабораторний практикум з дисципліни «Фізика з основами біофізики» К. – 2002; ст. 56
6. И.В. Савельев Курс общей физики изд. «Наука».; М. – 1982; т.2; ст. 316
Дата добавления: 2016-05-16; просмотров: 1608;