Презентация на тему "Линзы. Типы линз" 11 класс

Содержание

• 
  Слайд 1

  Линзы. Типы линз

• 
  Слайд 2

  Цель урока

  • Познакомиться: с типами линз, с геометрическими характеристиками тонкой линзы.
  • Дать определение: фокусного расстояния, фокальной плоскости и оптической силы тонкой линзы.
  • Научиться строить изображение в тонких линзах и характеризовать их.
  • Вывести формулу тонкой собирающей и рассеивающей линз.
  • Применять полученные знания при решении задач на построение и расчет тонкой линзы (в том числе с помощью компьютера)
• 
  Слайд 3

  Линза

  Линза – прозрачное тело (обычно стеклянное), ограниченное двумя сферическими поверхностями. Является одним из основных элементов оптических систем. Линза, у которой толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхностей, называется тонкой. Главное свойство тонких линз заключается в том, что все приосевые лучи, вышедшие из какой-либо точки предмета и прошедшие сквозь тонкую линзу, собираются этой линзой снова в одной точке. Благодаря этому свойству с помощью линз можно получать изображения различных предметов.

• 
  Слайд 4

  Главная оптическая ось

  • Главная оптическая ось – прямая, на которой лежат центры обеих сферических поверхностей, ограничивающих линзу (О1О2) – является осью симметрии линзы.
  • Главная плоскость линзы – плоскость, проходящая через центр линзы (точку О) перпендикулярно главной оптической оси.
  • О – оптический центр линзы (свет, проходящий через эту точку – не преломляется)
• 
  Слайд 5
  

  • Любую прямую, проходящую через оптический центр линзы и не совпадающую с главной оптической осью называют побочной оптической осью.
  • Луч света, распространяющийся по какой-либо из оптических осей, проходит сквозь линзу без преломления
• 
  Слайд 6

  Типы линз

  • Собирающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся.
  • Рассеивающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся.
• 
  Слайд 7
  

  • плоско-выпуклая
  • двояковыпуклая
  • вогнуто-выпуклая
  • двояковогнутая
  • выпукло-вогнутая
  • плоско-вогнутая
• 
  Слайд 8

  Фокус собирающей линзы

  • Главный фокус собирающей линзы (F)– точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе.
  • Фокусное расстояние (ОF) – расстояние от главного фокуса до центра линзы (О). У собирающей линзы фокус действительный, потому – положительный.
  • СИ: [F]=м (метр)
• 
  Слайд 9

  Фокальная плоскость линзы

  Фокальная плоскость линзы – плоскость, проходящая через главный фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси.Точки пересечения побочных оптических осей с фокальными плоскостями называются побочным фокусом (F'). В побочном фокусе сходятся все лучи, падающие на линзу параллельно побочной оптической оси.

• 
  Слайд 10

  Фокусное расстояние линзы

  • Фокусное расстояние плоско-выпуклой линзы в вакууме определяется радиусом кривизны ее поверхности и абсолютным показателем преломления материала линзы.
  • Оптическая сила – величина, обратная фокусному расстоянию линзы.
• 
  Слайд 11

  Ход лучей в собирающей линзе

  1. луч, параллельный главной оптической оси, преломляясь проходит через главный фокус
  2. луч, проходящий через главныйфокус, после преломления в линзеидет параллельно главной оптической оси
  3. луч, идущий через оптический центр, не преломляется
• 
  Слайд 12

  Точечный источник света, находящийся на главной оптической оси

• 
  Слайд 13

  Увеличение линзы

  • Увеличение линзы – отношение высоты изображения к высоте предмета.
  • При прямом изображении предмета в линзе увеличение положительно (Г>0), а при перевернутом – отрицательно (Г<0).
  • При увеличенном изображении предмета в линзе модуль увеличения больше единицы (|Г|>1), а при уменьшенном – меньше единицы (|Г|<1)
  • Г=H/h
• 
  Слайд 14

  Предмет находится за двойным фокусом линзы (d>2F)

• 
  Слайд 15

  Предмет находится между двойным фокусом и фокусом линзы (2F>d>F)

• 
  Слайд 16

  Предмет находится на фокусном расстоянии от линзы (d=F)

• 
  Слайд 17

  Предмет находится между главным фокусом и линзой (d

• 
  Слайд 18

  Заполните таблицу

• 
  Слайд 19

  Линейный предмет, расположенный параллельно главной оптической оси

• 
  Слайд 20
  

  Графическое определение положения оптического центра и главного фокуса линзы

• 
  Слайд 21

  Формула тонкой линзы (для d>2F)

• 
  Слайд 22

  Рассеивающие линзы

• 
  Слайд 23
  

  • Рассеивающая линза отклоняет параллельно падающие на нее лучи от главной оптической оси.
  • Главный фокус рассеивающей линзы – точка на главной оптической оси, через которую проходят продолжения расходящегося пучка лучей, возникающего после преломления в линзе лучей, параллельных главной оптической оси.
  • Фокус рассеивающей линзы всегда мнимый.
• 
  Слайд 24

  Формула связи фокуса рассеивающей линзы с ее радиусом кривизны

  Оптическая сила рассеивающей линзы (D<0)

• 
  Слайд 25

  Основные лучи для рассеивающей линзы

  1. луч, параллельный главной оптической оси, преломляясь в линзе, выходит как бы из мнимого главного фокуса
  2. луч, идущий через оптический центр, не преломляется
  3. луч, падающий в направлении мнимого главного фокуса, находящегося за линзой после преломления идет параллельно главной оптической оси
• 
  Слайд 26
  

  Если пучок параллельных лучей падает на тонкую рассеивающую линзу под небольшим углом к главной оптической оси, то продолжения преломленных лучей пересекаются в одной точке F' фокальной плоскости линзы – в ее побочном фокусе.

• 
  Слайд 27

  Построение хода производного луча

• 
  Слайд 28

  Изображение предмета в рассеивающей линзе

• 
  Слайд 29

  Формула тонкой рассеивающей линзы

• 
  Слайд 30
  

  • Реальным линзам свойственны некоторые дефекты. Один из них - сферическая аберрация. Она заключается в том, что выпуклая линза лучи, отстоящие далеко от главной оптической оси, собирает в точке (фокусе), расположенной ближе к линзе, чем близко прилегающие лучи: у вогнутой линзы — аналогичная картина.
  • Один из способов борьбы со сферической аберрацией — использование только параксиальных пучков, т. е. пучков, близких к главной оптической оси. Для этого линзу диафрагмируют, пропуская через нее более узкий пучок. Но этим уменьшается энергия пучка и освещенность изображения. Второй способ ослабления изображенный за линзой, увидит прямое мнимое увеличенное изображение.
• 
  Слайд 31

  Решите задачи

  • Плоско-вогнутая линза имеет радиус кривизны 20 см. найдите фокусное расстояние и ее оптическую силу.
  • Известен ход падающего и преломленного рассеивающей линзой лучей. Найдите построением главные фокусы линзы.
  • Точечный источник света находится в главном фокусе рассеивающей линзы (F=10 см). На каком расстоянии будет находиться его изображение?
  • Сформулируйте по рисунку условие задачи и решите ее.
  • Задачи на построение решите в любом графическом редакторе.
• 
  Слайд 32
  

  • Двояковыпуклая линза сделана из стекла (n=1,5) с радиусами кривизны 9,2 м. Найдите ее оптическую силу.
  • Постройте изображение предмета(см.рис.).
  • Собирающая линза находится на расстоянии 1 м от лампы накаливания и дает изображение ее спирали на экране на расстоянии 0,25 м от линзы. Найдите фокусное расстояние линзы.
  • Сформулируйте по рисунку условие задачи и решите ее.
  • Задачи на построение решите в любом графическом редакторе.