Linssin edessä on esine ja rakenna kuva. Ohuet linssit. Kuvan rakentaminen


Kohde AB on hajaantuvan linssin fokuksen takana.

Jälleen käytämme "käteviä" säteitä: ensimmäinen säde kulkee yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa ja linssi taittaa sen niin, että sen jatko kulkee tarkennuksen läpi (katkoviiva kuvassa); toinen säde kulkee taittumatta linssin optisen keskustan läpi.

Toisen säteen ja ensimmäisen säteen jatkon leikkauskohdassa meillä on kuva pisteestä - pisteestä B1. Laskemme kohtisuoran optiseen pääakseliin pisteestä B1 ja saamme pisteen A1 - pisteen A kuvan.

Siksi A1 B1 on pelkistetty, suora, kuvitteellinen kuva, joka sijaitsee kuvitteellisen tarkennuksen ja linssin välissä.

Harkitse useita tapauksia kuvien rakentamisesta riippuen paikasta, jossa kohde sijaitsee.

Kuvassa 2.9 on esitetty tapaus, jossa kohde on täsmälleen linssin ja linssin tarkennuksen välissä, mikä tarkoittaa, että suurennettu kuva tulee oikealle tarkennetuksi.

Kuvassa 2.10 kohde on polttovälillä linssistä ja saamme kuvan kohteesta, joka on keskellä tarkennuksen ja linssin välissä.

Luento 3. Yksinkertaiset optiset laitteet.

3.2 Mikroskooppi.

3.3 Teleskooppi.

3.4 Kamera.

suurennuslasi

Yksi yksinkertaisimmista optisista laitteista on suurennuslasi - suppeneva linssi, joka on suunniteltu katsomaan suurennettuja kuvia pienistä kohteista. Linssi tuodaan lähelle itse silmää ja kohde sijoitetaan linssin ja päätarkenteen väliin. Silmä näkee esineestä virtuaalisen ja suurennetun kuvan. Kätevintä on tutkia kohdetta suurennuslasin läpi täysin rennolla silmällä, joka on sopeutunut äärettömyyteen. Tätä varten kohde sijoitetaan linssin pääpolttotasoon siten, että jokaisesta kohteen pisteestä tulevat säteet muodostavat linssin takana yhdensuuntaisia ​​säteitä. Kuvassa on kaksi tällaista sädettä, jotka tulevat kohteen reunoista. Päättyessään äärettömyyteen mukautuneeseen silmään rinnakkaisten säteiden säteet kohdistuvat verkkokalvolle ja antavat selkeän kuvan kohteesta.

Yksinkertaisin visuaalisen havainnoinnin väline on suurennuslasi. Suurennuslasi on suppeneva linssi, jolla on lyhyt polttoväli. Suurennuslasi sijoitetaan lähelle silmää ja tarkasteltava kohde on polttotasossa. Kohde näkyy suurennuslasin läpi kulmassa.

missä h on kohteen koko. Kun katsot samaa kohdetta paljaalla silmällä, se tulee sijoittaa etäälle paras visio normaali silmä. Kohde tulee näkyviin kulmassa

Tästä seuraa, että suurennuslasin suurennus on

Linssi, jonka polttoväli on 10 cm, antaa 2,5-kertaisen suurennuksen.


Kuva 3. 1 Suurennuslasin toiminta: a - kohdetta tarkastellaan paljaalla silmällä parhaan näön etäisyydeltä; b - kohdetta tarkastellaan suurennuslasin läpi, jonka polttoväli on F.

Kulman suurennus

Silmä on hyvin lähellä linssiä, joten katselukulmaa voidaan pitää kulmana 2β, jonka muodostavat säteet, jotka tulevat objektin reunoista linssin optisen keskustan kautta. Jos suurennuslasia ei olisi, kohde olisi asetettava parhaan näön etäisyydelle (25 cm) silmästä ja katselukulma olisi 2γ. Ottaen huomioon suorakulmaiset kolmiot jalat 25 cm ja F cm ja puolet kohteesta Z, voimme kirjoittaa:

(3.4)

2β - katselukulma suurennuslasin läpi katsottuna;

2γ - näkökulma paljaalla silmällä katsottuna;

F - etäisyys kohteesta suurennuslasiin;

Z on puolet kohteen pituudesta.

Ottaen huomioon, että pienet yksityiskohdat katsotaan yleensä suurennuslasin läpi (ja näin ollen kulmat γ ja β ovat pieniä), tangentit voidaan korvata kulmilla. Siten saamme seuraavan lausekkeen suurennuslasin suurentamiseksi:

Siksi suurennuslasin suurennus on verrannollinen eli sen optiseen tehoon.

3.2 Mikroskooppi .

Mikroskoopilla saadaan suuria suurennoksia, kun tarkkaillaan pieniä esineitä. Esineen suurennettu kuva mikroskoopissa saadaan käyttämällä optinen järjestelmä, joka koostuu kahdesta lyhyen tarkennuksen linssistä - objektiivista O1 ja okulaarista O2 (kuva 3.2). Objektiivi antaa todellisen käänteisen suurennetun kuvan kohteesta. Tätä välikuvaa katselee silmä okulaarin kautta, jonka toiminta on samanlainen kuin suurennuslasin. Okulaari on sijoitettu siten, että välikuva on polttotasossa; tässä tapauksessa säteet jokaisesta kohteen pisteestä etenevät okulaarin jälkeen yhdensuuntaisessa säteessä.

Kuvitteellinen kuva kohteesta katsottuna okulaarin läpi on aina ylösalaisin. Jos tämä osoittautuu hankalaksi (esimerkiksi pientä tekstiä luettaessa), voit kääntää itse kohteen linssin eteen. Siksi mikroskoopin kulmasuurennusta pidetään positiivisena arvona.

Kuten kuvasta seuraa. 3.2, kohteen katselukulma φ okulaarin läpi katsottuna pienen kulman approksimaatiossa

Suunnilleen voimme laittaa d ≈ F1 ja f ≈ l, missä l on objektiivin ja mikroskoopin okulaarin välinen etäisyys ("putken pituus"). Kun katsot samaa kohdetta paljaalla silmällä

Tämän seurauksena mikroskoopin kulmasuurennuksen γ kaava muuttuu

Hyvä mikroskooppi voi suurentaa useita satoja kertoja. Suurilla suurennoksilla diffraktioilmiöitä alkaa ilmaantua.

Oikeissa mikroskoopeissa objektiivi ja okulaari ovat monimutkaisia ​​optisia järjestelmiä, joissa erilaiset poikkeamat eliminoidaan.

Teleskooppi

Teleskoopit (tarkkailuputket) on suunniteltu tarkkailemaan kaukana olevia kohteita. Ne koostuvat kahdesta linssistä - suppenevasta linssistä, jolla on suuri polttoväli kohdetta kohti (objektiivi) ja linssistä, jonka polttoväli on lyhyt (okulaari), joka on tarkkailijaa kohti. Tarkkailuputkia on kahta tyyppiä:

1) Keplerin kaukoputki suunniteltu tähtitieteellisiin havaintoihin. Se antaa suurennettuja käänteisiä kuvia kaukaisista kohteista ja on siksi hankala maanpäällisiin havaintoihin.

2) Galileon tarkkailualue, tarkoitettu maanpäällisiin havaintoihin, mikä antaa suurennettuja suoria kuvia. Galilean putkessa oleva okulaari on erottuva linssi.

Kuvassa Kuva 15 esittää säteiden kulkua tähtitieteellisessä kaukoputkessa. Oletetaan, että tarkkailijan silmä on mukautettu äärettömyyteen, joten säteet jokaisesta kaukana olevan kohteen pisteestä poistuvat okulaarista yhdensuuntaisessa säteessä. Tätä säteiden kulkua kutsutaan teleskooppiseksi. Tähtitieteellisessä putkessa teleskooppinen säteilypolku saavutetaan edellyttäen, että objektiivin ja okulaarin välinen etäisyys on yhtä suuri kuin niiden polttovälien summa.


Tarkkailutähtäimelle (teleskoopille) on yleensä tunnusomaista kulman suurennus γ. Toisin kuin mikroskoopissa, kaukoputken läpi havaitut kohteet poistetaan aina havainnolta. Jos kaukana oleva kohde näkyy paljaalla silmällä kulmassa ψ ja katsottuna kaukoputken läpi kulmassa φ, niin kulman suurennusta kutsutaan suhteeksi

Kulman lisäykselle γ sekä lineaariselle kasvulle Γ voidaan antaa plus- tai miinusmerkit sen mukaan, onko kuva pysty- vai käänteinen. Keplerin tähtitieteellisen putken kulmasuurennus on negatiivinen, kun taas Galileon maanpäällisen putken suurennus on positiivinen.

Kulman suurennus kaukoputket ilmaistuna polttovälinä:

Pallomaisia ​​peilejä ei käytetä linsseinä suurissa tähtitieteellisissä teleskoopeissa. Tällaisia ​​teleskooppeja kutsutaan heijastimiksi. hyvä peili helpompi tehdä, ja peileissä, toisin kuin linsseissä, ei ole kromaattista aberraatiota.

Venäjälle rakennettiin maailman suurin kaukoputki, jonka peilin halkaisija on 6 m. On syytä muistaa, että suuret tähtitieteelliset teleskoopit on suunniteltu paitsi lisäämään havaittujen avaruusobjektien välisiä kulmaetäisyyksiä, myös lisäämään valon virtausta. energiaa heikosti valoisista esineistä.

Analysoidaan joidenkin laajalle levinneiden optisten laitteiden rakennetta ja toimintaperiaatetta.


Kamera



Kamera on laite, jonka tärkein osa on kollektiivinen linssijärjestelmä - linssi. Tavallisessa amatöörikuvauksessa kohde sijaitsee kaksinkertaisen polttovälin takana, joten kuva on tarkennuksen ja kaksinkertaisen polttovälin välissä, todellinen, pienennetty, käänteinen (kuva 16).

Kuva 3. 4

Tämän kuvan tilalle asetetaan valokuvafilmi tai valokuvalevy (päällystetty hopeabromidia sisältävällä valoherkällä emulsiolla), linssi avataan hetkeksi - filmi valotetaan. Siihen ilmestyy piilotettu kuva. Joutuessaan erityiseen liuokseen - kehittimeen, hopeabromidin "paljastuneet" molekyylit hajoavat, bromi kulkeutuu liuokseen ja hopeaa vapautuu tumman pinnoitteen muodossa levyn tai kalvon valaistuihin osiin; mitä enemmän valoa osuu tietylle filmialueelle valotuksen aikana, sitä tummemmaksi se tulee. Kehityksen ja pesun jälkeen kuva on kiinnitettävä, jota varten se asetetaan kiinnitysliuokseen, johon valottamaton hopeabromidi liukenee ja kulkeutuu pois negatiivista. Osoittautuu kuva siitä, mikä oli linssin edessä, sävyjen uudelleenjärjestelyllä - vaaleat osat muuttuivat tummiksi ja päinvastoin (negatiiviset).

Valokuvan - positiivisen - saamiseksi on tarpeen valaista samalla hopeabromidilla päällystettyä valokuvapaperia negatiivin läpi jonkin aikaa. Sen ilmentymisen ja konsolidoitumisen jälkeen negatiivista saadaan negatiivinen eli positiivinen, jossa vaaleat ja tummat osat vastaavat esineen vaaleita ja tummia osia.

Saadaksesi korkealaatuisen kuvan hyvin tärkeä on tarkennus - yhdistää kuvan ja filmin tai levyn. Tätä varten vanhoissa kameroissa oli siirrettävä takaseinä, valoherkän levyn sijaan asetettiin himmeä lasilevy; siirtämällä jälkimmäistä saatiin terävä kuva silmällä. Sitten lasilevy vaihdettiin valoherkkään ja otettiin valokuvia.

Nykyaikaisissa tarkennuskameroissa käytetään sisäänvedettävää objektiivia, joka on yhdistetty etäisyysmittariin. Tässä tapauksessa kaikki linssikaavaan sisältyvät suureet pysyvät ennallaan, linssin ja filmin välinen etäisyys muuttuu, kunnes se osuu yhteen f:n kanssa. Terävyyden lisäämiseksi - optisen pääakselin etäisyydet, joilla kohteet on kuvattu terävästi - linssi aukeaa, eli sen aukkoa pienennetään. Mutta tämä vähentää laitteeseen tulevan valon määrää ja pidentää vaadittua valotusaikaa.

Kuvan, jonka valonlähde on linssi, valaistus on suoraan verrannollinen sen aukon pinta-alaan, joka puolestaan ​​on verrannollinen halkaisijan d2 neliöön. Valaistus on myös kääntäen verrannollinen lähteen ja kuvan välisen etäisyyden neliöön, tässä tapauksessa lähes polttovälin F neliöön. Valaistus on siis verrannollinen osaan, jota kutsutaan linssin aukkosuhteeksi. . Aukkosuhteen neliöjuurta kutsutaan suhteelliseksi aukoksi ja se on yleensä merkitty linssiin merkinnällä: . Nykyaikaiset kamerat on varustettu useilla laitteilla, jotka helpottavat valokuvaajan työtä ja laajentavat hänen kykyjään (automaattinen käynnistys, objektiivisarja eri polttoväleillä, valotusmittarit, mukaan lukien automaattinen, automaattinen tai puoliautomaattinen tarkennus jne.). Värikuvaus on yleistä. Masterointiprosessissa - kolmiulotteinen valokuva.

Silmä

ihmisen silmä optisesta näkökulmasta katsottuna se on sama kamera. Sama (todellinen, pienennetty, käännetty) kuva luodaan taka seinä silmät - valoherkille keltainen täplä, jossa erityiset päätteet ovat keskittyneet näköhermoja- kartiot ja tangot. Niiden valon aiheuttama ärsytys välittyy aivojen hermoihin ja aiheuttaa näön tunteen. Silmässä on linssi - linssi, kalvo - pupilli, jopa linssisuojus - silmäluomen. Silmä on monella tapaa parempi kuin nykypäivän kamerat. Se tarkennetaan automaattisesti - mittaamalla linssin kaarevuus silmälihasten vaikutuksesta, eli muuttamalla polttoväliä. Automaattisesti diafragmattu - pupillin supistumisella siirryttäessä pimeästä huoneesta vaaleaan. Silmä antaa värikuvan, "muistaa" visuaaliset kuvat. Yleensä biologit ja lääkärit ovat tulleet siihen johtopäätökseen, että silmä on aivojen osa, joka on sijoitettu periferiaan.

Näkö kahdella silmällä mahdollistaa kohteen näkemisen eri kulmista eli kolmiulotteisen näön harjoittamisen. On kokeellisesti todistettu, että yhdellä silmällä näkemällä 10 metrin kuva näyttää tasaiselta (tyvimmässä - pupillin ääripisteiden välinen etäisyys on sama kuin pupillin halkaisija). Kahdella silmällä katsottuna näemme tasaisen kuvan 500 m etäisyydeltä (pohja on linssien optisten keskipisteiden välinen etäisyys), eli voimme määrittää silmällä esineiden koon, kumpi ja kuinka paljon lähempänä tai kauempana.

Tämän kyvyn lisäämiseksi on tarpeen lisätä pohjaa, tämä tehdään prismaattisissa kiikareissa ja sisään erilainen etäisyysmittarit (kuva 3.5).

Mutta kuten kaikki maailmassa, jopa niin täydellinen luonnon luominen kuin silmä ei ole vikoja. Ensinnäkin silmä reagoi vain näkyvään valoon (ja samaan aikaan näön avulla havaitsemme jopa 90% kaikesta tiedosta). Toiseksi silmä on alttiina monille sairauksille, joista yleisin on likinäköisyys - säteet lähentyvät verkkokalvoa (kuva 3.6) ja kaukonäköisyys - terävä kuva verkkokalvon takana (kuva 3.7).

    Valon taittuminen tasaisilla rajoilla (kolmioprisma, taso-rinnakkaislevy) johtaa kuvien siirtymiseen suhteessa esineisiin muuttamatta niiden kokoa. Valon taittuminen läpinäkyviin optisesti homogeenisiin kappaleisiin, joita rajoittavat pallomaiset pinnat, johtaa kuvien muodostumiseen, jotka eroavat kooltaan esineistä - suurennettuina, pienennettyinä (joissakin tapauksissa samanlaisina).

  • Läpinäkyviä kappaleita, joita rajoittaa kaksi pallomaista pintaa, kutsutaan linsseiksi.



  • Linssit ovat tärkein elementti monissa optisissa instrumenteissa ja järjestelmissä, aina yksinkertaisimmista laseista mikroskooppeihin ja jättiläisteleskooppeihin, jotka voivat laajentaa merkittävästi näkökenttää.

  • Näkyvän valon linssit on yleensä valmistettu lasista; ultraviolettisäteilylle - kvartsista, fluoriitista, litiumfluoridista jne.; infrapunasäteilylle - piistä, germaniumista, fluoriitista, litiumfluoridista jne.



Suunnitelma

1. Oppimateriaalin esittäminen multimediaprojektorin kautta.
  • Linssit. Pääpisteet, linjat, tasot.

  • Objektiivin haitat.

  • Kuvarakenne ohuissa linsseissä.

2. Itsekontrollitehtävät: vuorovaikutteisten tehtävien ratkaiseminen kuvien rakentamiseksi objektiiveihin suorituskyvyn todentamiseen. Työskentele CD:llä "Fysiikka, 7-11 solua. Kirjasto visuaalisia apuvälineitä". 1C: Koulu.

3. Rakennusongelmien ratkaiseminen. Työskentely interaktiivisen taulun kanssa Interwrite Board.

4. Testin ohjaus. Työskentele tiedon toiminnanohjausjärjestelmän kanssa Interwrite PRS.

5. Interaktiivinen kotitehtävät. Työskentele CD:llä "Fysiikka, 10-11 solua. Valmistautuminen tenttiin. 1C: Koulu.

6. Tulokset



Linssit Pääpisteet, viivat, tasot

Linssien geometriset ominaisuudet.

Linssityypit.

Linssien polttoväli ja optinen teho.

Polttovälin riippuvuus pallomaisten pintojen kaarevuussäteistä ja linssiaineen suhteellisesta taitekertoimesta.




pallomainen linssi

  • Linssiä rajoittavien pallojen välissä olevaa optisen akselin segmenttiä kutsutaan linssin paksuudeksi. l. Linssi on ns ohut, jos l R1 ja l R2, missä R1 ja R2 ovat linssiä rajoittavien pallojen säteet. Näitä säteitä kutsutaan kaarevuussäteet linssien pinnat.



Linssien geometriset ominaisuudet

  • Pallomaiselle pinnalle, joka on kupera linssin päätasoon nähden, kaarevuussäteen oletetaan olevan positiivinen.

  • Pallomaiselle pinnalle, joka on kovera linssin päätasoon nähden, kaarevuussädettä pidetään negatiivisena.



Linssityypit

Rajoittavien pallomaisten pintojen muodon mukaan erotetaan kuusi linssityyppiä:


Linssien päätyyppien ulkonäkö



Tehtävä 1: Rakenna säteiden reitti prismassa ja tee johtopäätös säteiden taipuman luonteesta.



Tehtävä 2: Rakenna säteiden reitti prismassa ja tee johtopäätös säteiden taipuman luonteesta.



Linssi kokoelmana prismoja

Optisen pääakselin suuntaisten säteiden taittuminen hajoavalla linssillä (n21 > 1): hajoavan linssin pääfokus


Yhdensuuntaisten valonsäteiden taittuminen pallomaisilla pinnoilla

  • Yhdensuuntaisten säteiden 1, 2, 3 kulku sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet prismajärjestelmän läpi prisma-aineen suhteellisen taitekertoimen tietyllä arvolla, riippuu prismien sijainnista.

  • Säteet taittumisen jälkeen joko menevät suppenevana säteenä ja ylittävät optisen pääakselin pisteessä F, tai divergentti, ja sitten optisen pääakselin ylittävät taittuneiden säteiden jatkot.

  • Optisen pääakselin pistettä, jossa taitetut säteet (tai niiden jatkot) leikkaavat linssille sen optisen pääakselin suuntaisesti, kutsutaan linssin pääfookuudeksi. Pääpolttopisteet sijaitsevat symmetrisesti linssin tasoon nähden (homogeenisessa väliaineessa)



Työskentely mallin kanssa "objektiivin polttoväli"

  • Sekä ensisijaisen että toissijaisen linssin tarkennuksen käsite on kuvattu.

  • Havainnollistetaan linssin polttovälin ja optisen tehon riippuvuutta pintojen kaarevuussäteistä sekä linssiaineen ja väliaineen optisten tiheysten suhteesta.



Objektiivin polttoväli ja optinen teho



Suhde polttovälin ja suppenevan linssin kaarevuussäteen välillä ( n 21 > 1)



Objektiivin polttoväli

Konvergoivat linssit


Polttovälikysymyksestä

  • Kun n21 = 1 (kun linssi on väliaineessa, jonka absoluuttinen taitekerroin n1 on yhtä suuri kuin linssiaineen n2 absoluuttinen taitekerroin), minkään tyyppinen linssi ei taitu: (n21 - 1) = 0, joten D = 0.

  • Jos objektiivin eri puolilla on eri materiaalia, polttoväli vasemmalla ja oikealla ei ole sama.

  • Yleisessä tapauksessa linssin rinnakkaisten säteiden taittumisen luonnetta ei voida arvioida pelkästään ulkonäön (linssityypin) perusteella, vaan tulee ottaa huomioon linssin aineen ja väliaineen taitekertoimien suhde. siksi on suositeltavaa käyttää linssisymboleja.



Yhdensuuntaisten säteiden kulku

Toissijaisen optisen akselin suuntaisesti suppenevaan linssiin kohdistuvat säteet taittumisen jälkeen kulkevat linssin taaemman toissijaisen tarkennuksen läpi.


Suppenevien ja hajaantuvien linssien tunnusomaiset pisteet, viivat, tasot

pisteitä O 1 ja O 2 - pallomaisten pintojen keskipisteet,

O 1O 2 - optinen pääakseli,

O- optinen keskus,

F- päätavoite F"- sivutarkennus

OF"- toissijainen optinen akseli,

F on polttotaso.


Linssi viat (poikkeamat)

Geometriset poikkeamat

Pallomainen poikkeama

Diffraktiivinen aberraatio


Objektiivin haitat

  • geometrinen (pallopoikkeama, kooma, astigmatismi, kuvakentän kaarevuus, vääristymä),

  • kromaattinen,

  • diffraktiivinen poikkeama.



Pallomainen poikkeama

Pallopoikkeama on kuvan vääristymä optisissa järjestelmissä, joka johtuu siitä, että suppeneva linssi fokusoi valonsäteet kaukana optisesta pääakselista lähemmäksi linssiä kuin säteet, jotka ovat lähellä optista pääakselia (paraksiaalinen), ja hajaantuva linssi päinvastoin. Linssin taittaman laajan säteen luoma kuva on epäselvä.



Kromaattinen aberraatio

Kuvan vääristymistä, joka johtuu siitä, että eri aallonpituuksilla olevia valonsäteitä kerätään sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet linssin läpi eri etäisyyksillä siitä, kutsutaan kromaattiseksi aberraatioksi; seurauksena ei-monokromaattista valoa käytettäessä kuva on epäselvä ja sen reunat värjätty.


Kromaattisen aberraation syyt

Kromaattinen aberraatio johtuu valkoisen valon hajoamisesta linssimateriaalissa. Punaiset säteet, jotka taittuvat heikommin, kohdistuvat kauemmas linssistä. Voimakkaammin taittuneena siniset ja violetit keskittyvät lähemmäs.


Diffraktiivinen aberraatio

  • Diffraktiivinen poikkeama johtuu valon aaltoominaisuuksista.

  • Yksiväristä valoa säteilevän pisteen kuvaa, jonka antaa edes ihanteellinen (vääristymätön) linssi (linssi), silmä ei havaitse pisteenä, koska se on valodiffraktion vuoksi itse asiassa pyöreä. kirkas pilkku lopullinen halkaisija d, jota ympäröi useita vuorotellen tummia ja vaaleita renkaita (ns. diffraktiopiste, ilmava piste, ilmava levy).



Muut geometriset aberraatiotyypit

Astigmatismi on optisen järjestelmän kuvan vääristyminen, joka liittyy aineen epähomogeenisuuteen. Säteiden taittuminen lähivalosäteen eri osissa ei ole sama.

Kuvakentän kaarevuus terävästä kuvasta johtuen litteä esine sijaitsee kaarevalla pinnalla.

Vääristymä on kuvan kaarevuus optisissa järjestelmissä, joka johtuu objektiivin epätasaisesta suurennuksesta sen keskeltä reunoihin. Tässä tapauksessa kuvan terävyyttä ei rikota.

Kooma on poikkeama, jossa koko järjestelmän antama kuva pisteestä saa epäsymmetrisen sirontapisteen muodon johtuen siitä, että optisen järjestelmän jokainen osa, joka on etäisyyden d päässä akselistaan ​​(rengasmainen vyöhyke) , antaa kuvan renkaan muodossa olevasta valopisteestä, jonka säde mitä enemmän, sitä enemmän d.



Tapoja poistaa linssin epätasaisuudet

  • Nykyaikaisissa optisissa laitteissa ei käytetä ohuita linssejä, vaan monimutkaisia ​​​​konvergoivien ja hajautuvien linssien monilinssisiä järjestelmiä, joissa on mahdollista eliminoida suunnilleen erilaiset poikkeamat sekä valonsäteiden kalvo.



Kuvaus ohuilla linsseillä

Optinen kuvantaminen

Tunnusomaisten säteiden kulku

Linssien rakentamistapaukset

Kuvien vertailuominaisuudet suppenevissa ja hajoavissa linsseissä


Optinen kuva

    Optinen kuva - kuva, joka saadaan linssin tai optisen järjestelmän vaikutuksesta kohteesta eteneviin säteisiin ja toistaa tämän kohteen ääriviivat ja yksityiskohdat. Koska esine on kokoelma pisteitä, jotka hehkuvat omalla tai heijastuneella valollaan, sen täydellinen kuva koostuu kaikkien näiden pisteiden kuvista.

    On olemassa todellisia ja kuvitteellisia kuvia. Jos mistä tahansa kohteen pisteestä A lähtevä valonsäde heijastusten tai taittumien seurauksena konvergoi jossain kohdassa A1, niin A1:tä kutsutaan pisteen A todelliseksi kuvaksi. Jos pisteessä A1 kyseessä eivät ole säteet itse jotka leikkaavat, mutta niiden jatkot vedetään valon etenemissuuntaa vastakkaiselle puolelle, niin A1 kutsutaan pisteen A kuvitteelliseksi kuvaksi.



Kuvaus linsseissä

  • Konvergoiva linssi muuntaa pistelähteestä hajaantuvan pallomaisen aaltorintaman suppenevaksi aaltorintamaksi linssin takana olevassa pisteessä, jos d > F;

  • klo d - hajaantuva pallomainen aaltorintama pistelähteestä hajaantuvaksi pallomaiseksi aaltorintamaksi, ikään kuin etenee kuvitteellisesta pistelähteestä;

  • klo d=F- pistelähteen säteilemä hajoava pallomainen aalto tasotaitteeksi.

  • Hajaantuva linssi muuttaa sille putoavat valonsäteet hajoaviksi taittumisen seurauksena.



Kuva aaltorintaman linssin muunnoksesta



Valopisteen A kuvan A1 sijainnin määrittämiseksi riittää ottamaan kaksi sädettä, joiden kulku on helpoin rakentaa. Tällaisia ​​palkkeja on useita.

lähentyvä linssi


ominaisia ​​säteitä

Kaukosäteet lähentyvälle linssille


Objektiivien kuvien karakterisointi



1. Työskentele kurssin "Fysiikka, 7-11 solua" interaktiivisten mallien kanssa. Kirjasto visuaalisia apuvälineitä. 1C: Koulu.

Kommentti interaktiivisten mallien kanssa työskentelystä

"Pistekuvan rakentaminen suppenevassa linssissä"

Tutkimustehtävän valmistumisen tarkistaminen

"Pistekuvan rakentaminen hajoavassa linssissä"



2. Työskentele kurssin "Fysiikka, 7-11 solua" interaktiivisten mallien kanssa. Kirjasto visuaalisia apuvälineitä. 1C: Koulu.

Tutkimustehtävän valmistumisen tarkistaminen

"Nuolen kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä"

Tutkimustehtävän valmistumisen tarkistaminen

"Nuolen kuvan rakentaminen hajaantuvassa linssissä"



3. Työskentele kurssin "Fysiikka, 7-11 solua" interaktiivisten mallien kanssa. Kirjasto visuaalisia apuvälineitä. 1C: Koulu.

Neliön kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä

Tutkimustehtävän valmistumisen tarkistaminen

"Neliön kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä"

Tutkimustehtävän valmistumisen tarkistaminen

"Neliön kuvan rakentaminen hajaantuvassa linssissä"


merkintä

  • Jos pidennetty esine sijaitsee kohtisuorassa ohuen linssin optiseen pääakseliin nähden ja koskettaa sitä, sen kuva on kohtisuorassa siihen nähden, koska kaikki kohteen pisteet ovat yhtä kaukana linssin tasosta; Riittää, kun etsit rakentamalla kohteen yläpisteen kuvan sijainti ja laske sitten kohtisuora optiseen pääakseliin.

  • Linssi kuvaa aina suoraa suorana, tilaobjektien kuvat vääristyvät: esineiden ja kuvien tilassa olevat kulmat ovat erilaisia



Tehtävä: jäljitä, kuinka kuvan ominaisuudet muuttuvat, kun kohde lähestyy äärettömyydestä suppenevan linssin tasoon optista pääakselia pitkin. Analysoi, millä etäisyyksillä esineestä ohuesta suppenevasta linssistä sen kuva saadaan: a) todellinen; b) lisääntynyt; c) ylösalaisin. Täytä taulukko.



Tehtävä: jäljitä, miten kuvan ominaisuudet muuttuvat, kun kohde lähestyy optista pääakselia äärettömästä suppenevan linssin tasoon ja täytä taulukko. Osoita samankaltaisuudet ja erot kohden kuvien välillä suppenevassa ja hajaantuvassa linssissä.



Riippuvuus f(d)

Kuvan etäisyyden riippuvuus kohteen ja lähentyvän linssin välisestä etäisyydestä


Riippuvuus G (d) suppeneville ja hajaantuville linsseille

Poikittaissuurennuksen riippuvuus kohteen ja lähentyvän linssin välisestä etäisyydestä


Ohuiden linssien rakentamistapaukset



Kuvan rakentaminen lineaarisesta objektista, joka sijaitsee vinosti optiseen pääakseliin nähden



Suppeutuvan linssin optisella pääakselilla sijaitsevan pisteobjektin kuvan rakentaminen



Taittuneen säteen polun rakentaminen

suppenevassa linssissä


Tulevan säteen polun rakentaminen

suppenevassa linssissä


Linssin polttopisteiden graafinen määritelmä



hyvä muistaa

  • Jos kohteen mitat ovat suuremmat kuin linssin mitat, niin rakentaminen voidaan suorittaa tavalliseen tapaan laajentamalla linssin tasoa. Kohteen pisteen kuvan määrää tästä pisteestä tuleva säde, jota rajoittaa linssin koko.

  • Jos kohde on osittain aidattu linssistä läpinäkymättömällä näytöllä, niin rakentaminen voidaan aluksi suorittaa tavalliseen tapaan ottamatta huomioon estettä, minkä jälkeen on tarpeen valita linssiin putoavien säteiden säde. ja muodostaa kuva. Muista: joissakin esteen kohdissa kuvaa ei saada ollenkaan tai vain osa kohteesta kuvataan.

  • Linssin läpi kulkeneiden säteiden "määrä" määrää kuvan kirkkauden: kuva on enemmän tai vähemmän intensiivinen, mutta sen muoto tai sijainti eivät muutu.



merkintä

1. Voit erottaa lähentyvän linssin hajaantuvasta linssistä seuraavasti:

a) suppeneva linssi antaa näytölle todellinen kuva, näytön erottuvasta linssistä saat pyöreän varjon, jota kehystää valorengas.

b) Paljaalla silmällä sulautuvan linssin läpi näet kuvitteellisen suoran suurennettukuvan kohteista, esimerkiksi kirjaimista, ja hajaantuvan linssin kautta pienennetyn kuvan.

2. Helpoin tapa määrittää suppenevan linssin polttoväli on saada kuva kaukaisesta kohteesta näytölle:

a) klo d = ∞ f = F.

b) Jos näytöllä suppeneva linssi antaa kohteen kanssa samankokoisen kuvan, niin d=f=2F, missä



Itsehillintätehtävä

Suorita tehtävä "Interaktiiviset ongelmat linssien rakentamiseen"


Interaktiiviset linssin kuvantamistehtävät



Tehtävät itsenäiseen ratkaisuun

Tehtävä 1

Tehtävä #2

Tehtävä nro 3

Tehtävä #4

Tehtävä nro 5

Tehtävä nro 6

Tehtävä №7.1

Tehtävä №7.2

Tehtävä №7.3

Tehtävä nro 8


Kun ratkaistaan ​​ongelmia rinnakkaisten säteiden rakentamiseen, on hyödyllistä muistaa:

  • pisteobjekti ja sen kuva sijaitsevat samalla optisella akselilla; tämä mahdollistaa linssin optisen keskipisteen sijainnin löytämisen rakenteella;

  • optinen pääakseli on kohtisuorassa linssin tasoon nähden;

  • kohde ja sen kuvitteellinen kuva sijaitsevat samalla puolella linssitasoa, kohde ja sen todellinen kuva ovat vastakkaisilla puolilla.

  • kohde ja sen suora kuva sijaitsevat aina samalla puolella linssin optista pääakselia, kohde ja sen käänteinen kuva ovat vastakkaisilla puolilla. Suorat kuvat ovat aina kuvitteellisia.

  • Todelliset kuvat tuotetaan vain suppenevalla linssillä, kun taas kuvitteelliset kuvat tuotetaan sekä suppenevilla että hajaantuvilla linsseillä. Suppenevassa linssissä virtuaalikuva on aina suurennettu, hajaantuvassa linssissä se aina pienennetty.



Tehtävä №1 Rakenna kuva objektista, joka sijaitsee suppenevan linssin optisella pääakselilla.



Tehtävä №2 Rakenna kuva kohteesta, joka sijaitsee tarkennuksen ja suppenevan linssin optisen keskustan välissä.



Tehtävä №3 Rakenna kuva kohteesta, joka sijaitsee suppenevan linssin optisen pääakselin yläpuolella tarkennuksen yläpuolella.



Tehtävä №4 Rakenna kuva kaltevasta kohteesta hajaantuvassa linssissä.



Tehtävä №5 Säteen 1 reitti suppenevassa linssissä tunnetaan. Etsi säteen 2 polku konstruktion mukaan.



Tehtävä nro 6 Säteen 1 kulku hajoavassa linssissä tunnetaan. Etsi säteen 2 polku konstruktion mukaan.



Tehtävä numero 7.1 Kuvassa on valonlähde S ja hänen kuvansa S O 1O



Tehtävä numero 7.2 Kuvassa on valonlähde S ja hänen kuvansa S', sekä optinen pääakseli O 1O 2. Etsi rakentamalla linssin optinen keskipiste ja sen pääpolttopisteiden sijainti.



Tehtävä numero 7.3 Kuvassa on valonlähde S ja hänen kuvansa S', sekä optinen pääakseli O 1O 2. Etsi rakentamalla linssin optinen keskipiste ja sen pääpolttopisteiden sijainti.



Tehtävä nro 8 AB on esine, A'B' on sen kuva linssissä. Etsi rakentamalla linssin optinen keskipiste, sen optisen pääakselin sijainti ja pääpolttopisteet.



Testin hallinnan tehtävät

Harjoitus 1

Tehtävä 2

Tehtävä 3

Tehtävä 4

Tehtävä 5

Tehtävä 6

Tehtävä 7


Harjoitus 1

  • lasi ( n= 1.51) kupera-kovera linssi, jonka paksuus keskellä on suurempi kuin reunoilla, sijoitetaan peräkkäin eri väliaineisiin: ilmaan ( n= 1,0), veteen ( n= 1,33), etyylialkoholiin ( n= 1,36), hiilidisulfidiksi ( n= 1,63). Missä näistä välineistä objektiivi erottuu?

1. Ei mitään

2. Etyylialkoholissa

3. Vain vedessä

4. Vain hiilidisulfidissa

5. Ei tarpeeksi tietoja vastaamiseen


Tehtävä 2

Valonsäde osuu optisen akselin suuntaisesti suppenevaan linssiin. Linssin läpi kulkemisen jälkeen säde kulkee linjaa pitkin:


Tehtävä 3

lähentyvä linssi L rakentaa kuvan kohteesta S


Tehtävä 4

erottuva linssi L rakentaa kuvan kohteesta S. Valitse kuvalle oikea paikka ja koko.


Tehtävä 5

Linssin avulla näytölle saadaan käänteinen kuva kynttilän liekistä. Miten kuvan koko muuttuu, jos paperiarkki peittää osan linssistä?


Tehtävä 6

Kuvassa näkyy suppenevan linssin ja kolmen sen edessä olevan kohteen sijainti. Mikä näistä kohteista on todellinen, suurennettu ja käännetty kuva?


Tehtävä 7

Kohdetta lähestytään äärettömyydestä etutarkennuspisteeseen F 1 suppeneva linssi. Miten kuvan koko muuttuu? H ja etäisyys objektiivista kuvaan f? Linssin polttoväli on F.


Interaktiivinen kotitehtävä



Kotitehtävät

    Työskentele CD:llä "Fysiikka, 10-11 solua. Valmistautuminen tenttiin ": leikkaus" Geometrinen optiikka, tehtävä 38 "Optiseen akseliin nähden kohtisuorassa olevan nuolen kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä ja kuvan ominaisuudet", tehtävä 39 "Optiseen akseliin nähden kohtisuorassa olevan nuolen kuvan rakentaminen hajaantuvassa linssi- ja kuvaominaisuudessa", tehtävä 48 (piirrä tehtävää varten, siirrä piirustus muistikirjaan).



Tulokset

  • .

  • .



Käytetyt tietoresurssit

  • Fysiikka, 7-11 solua. Kirjasto visuaalisia apuvälineitä. 1C: Koulu

  • Fysiikka, 10-11 solua. Valmistautuminen tenttiin. 1C: Koulu

  • Open Physics 2.6. Physicon

  • Fysiikan oppikirjat luokalle 11, toimittaneet A. A. Pinsky, O. F. Kabardin ja V. A. Kasyanov ja muut.



Työskentely mallin kanssa "objektiivin polttoväli"(konvergoiva linssi)

1. Havainnollistetaan linssin polttovälin ja optisen tehon riippuvuutta pintojen kaarevuussäteistä sekä linssiaineen ja väliaineen optisten tiheysten suhteesta.


Työskentely objektiivin polttovälimallin (diverging Lens) kanssa

1. Havainnollistetaan linssin polttovälin ja optisen tehon riippuvuutta pintojen kaarevuussäteistä sekä linssin aineiden ja väliaineen aineen optisten tiheysten suhteesta.


Laajennetun kohteen kuvan luonne ja sijainti riippuen tämän kohteen asennosta suppenevaan linssiin nähden



Laajennetun kohteen kuvan luonne ja sijainti riippuen tämän kohteen asennosta suppenevaan linssiin nähden

  • Konvergoiva linssi tuottaa sekä todellisia että virtuaalisia kuvia, sekä pysty- että ylösalaisin, sekä pienennettyjä että suurennettuja.

  • Kun kohde lähestyy linssiä, kuvan koko kasvaa, kuva siirtyy pois linssistä äärettömään d=F. klo d Kun lähestyt optista keskustaa, saadaan virtuaalinen kuva, jonka koko muuttuu.

  • Viivoitus näyttää kuvan olemassaolon alueet: oikealla - todellinen, vasemmalla - kuvitteellinen.



Laajennetun kohteen kuvan luonne ja sijainti riippuen tämän kohteen asennosta suhteessa hajaantuvaan linssiin



Laajennetun kohteen kuvan luonne ja sijainti riippuen tämän kohteen asennosta suhteessa hajaantuvaan linssiin

  • Hajaantuva linssi tuottaa vain virtuaalisia suoria pienennettyjä kuvia.

  • Kun kohde lähestyy hajaantuvaa linssiä, kuvan koko kasvaa, kuva lähestyy linssin optista keskustaa. klo d=F hajoavassa linssissä on kuva.

  • Viivoitus näyttää virtuaalikuvien olemassaolon alueen hajoavassa linssissä.



Kuvan rakentaminen pisteestä suppenevassa linssissä



Kuvan rakentaminen pisteestä hajaantuvassa linssissä



Kuvan rakentaminen nuolesta suppenevaan linssiin

  • Laajennetun kohteen kuva koostuu tämän kohteen yksittäisten pisteiden kuvista.



Kuvan rakentaminen nuolesta erottuvaan linssiin



Kuvat:

1. Todelliset - ne kuvat, jotka saamme linssin läpi kulkeneiden säteiden risteyksen seurauksena. Ne saadaan suppenevassa linssissä;

2. Imaginary - kuvat, jotka muodostuvat hajoavista säteistä, joiden säteet eivät todellisuudessa leikkaa toisiaan, mutta niiden vastakkaiseen suuntaan piirretyt jatkot leikkaavat.

Lähestyvä linssi voi luoda sekä todellisia että kuvitteellinen kuva.

Hajaantuva linssi luo vain virtuaalisen kuvan.

lähentyvä linssi

Objektin kuvan muodostamiseksi täytyy heittää kaksi sädettä. Ensimmäinen säde kulkee kohteen yläpisteestä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa. Linssissä säde taittuu ja kulkee polttopisteen läpi. Toinen säde on suunnattava kohteen yläpisteestä linssin optisen keskipisteen läpi, se kulkee taittumatta. Kahden säteen leikkauskohtaan laitamme pisteen A '. Tämä on kuva kohteen yläpisteestä.

Rakentamisen tuloksena saadaan pelkistetty, käänteinen, todellinen kuva (katso kuva 1).

Riisi. 1. Jos kohde on kaksoistarkennuksen takana

Rakentamiseen on käytettävä kahta palkkia. Ensimmäinen säde kulkee kohteen yläpisteestä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa. Linssissä säde taittuu ja kulkee polttopisteen läpi. Toinen säde on suunnattava kohteen yläpisteestä linssin optisen keskipisteen kautta, se kulkee linssin läpi taittumatta. Kahden säteen leikkauskohtaan laitamme pisteen A '. Tämä on kuva kohteen yläpisteestä.

Objektin alapisteen kuva rakennetaan samalla tavalla.

Rakentamisen tuloksena saadaan kuva, jonka korkeus on sama kuin kohteen korkeus. Kuva on käänteinen ja todellinen (kuva 2).

Riisi. 2. Jos kohde sijaitsee kaksoistarkennuspisteessä

Rakentamiseen on käytettävä kahta palkkia. Ensimmäinen säde kulkee kohteen yläpisteestä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa. Linssissä säde taittuu ja kulkee polttopisteen läpi. Toinen säde on suunnattava kohteen ylhäältä linssin optisen keskustan läpi. Se kulkee linssin läpi taittumatta. Kahden säteen leikkauskohtaan laitamme pisteen A '. Tämä on kuva kohteen yläpisteestä.

Objektin alapisteen kuva rakennetaan samalla tavalla.

Rakentamisen tuloksena saadaan suurennettu, käänteinen, todellinen kuva (ks. kuva 3).

Riisi. 3. Jos kohde sijaitsee tarkennuksen ja kaksoistarkennuksen välisessä tilassa

Näin projektiolaite toimii. Filmin kehys sijaitsee lähellä tarkennusta, jolloin saadaan suuri lisäys.

Johtopäätös: kun kohde lähestyy linssiä, kuvan koko muuttuu.

Kun kohde on kaukana objektiivista, kuva pienennetään. Kun kohde lähestyy, kuva suurennetaan. Suurin kuva on, kun kohde on lähellä linssin tarkennusta.

Kohde ei luo kuvaa (kuva äärettömässä). Koska linssiin putoavat säteet taittuvat ja kulkevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa (katso kuva 4).

Riisi. 4. Jos kohde on polttotasossa

5. Jos kohde on linssin ja tarkennuksen välissä

Rakentamiseen on käytettävä kahta palkkia. Ensimmäinen säde kulkee kohteen yläpisteestä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa. Linssissä säde taittuu ja kulkee polttopisteen läpi. Kun säteet kulkevat linssin läpi, ne hajaantuvat. Siksi kuva muodostuu samalta puolelta kuin itse kohde, ei itse viivojen, vaan niiden jatkojen leikkauspisteeseen.

Rakentamisen tuloksena saadaan suurennettu, suora, virtuaalinen kuva (katso kuva 5).

Riisi. 5. Jos kohde on linssin ja tarkennuksen välissä

Näin mikroskooppi toimii.

Johtopäätös (katso kuva 6):

Riisi. 6. Johtopäätös

Taulukon perusteella on mahdollista rakentaa kuvaajia kuvan riippuvuudesta kohteen sijainnista (ks. kuva 7).

Riisi. 7. Kuvaaja kuvan riippuvuudesta kohteen sijainnista

Zoomauskaavio (katso kuva 8).

Riisi. 8. Kaavion lisäys

Kuvan rakentaminen valopisteestä, joka sijaitsee optisella pääakselilla.

Luodaksesi kuvan pisteestä, sinun on otettava säde ja suunnattava se mielivaltaisesti linssiin. Rakenna toissijainen optinen akseli, joka on yhdensuuntainen optisen keskustan läpi kulkevan säteen kanssa. Paikassa, jossa polttotason ja toissijaisen optisen akselin leikkaus tapahtuu, on toinen tarkennus. Taittunut säde menee tähän pisteeseen linssin jälkeen. Säteen leikkauskohdassa optisen pääakselin kanssa saadaan kuva valopisteestä (ks. kuva 9).

Riisi. 9. Kaavio valopisteen kuvasta

erottuva linssi

Kohde asetetaan hajaantuvan linssin eteen.

Rakentamiseen on käytettävä kahta palkkia. Ensimmäinen säde kulkee kohteen yläpisteestä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa. Linssissä säde taittuu siten, että tämän säteen jatko tarkentuu. Ja toinen säde, joka kulkee optisen keskuksen läpi, leikkaa ensimmäisen säteen jatkon pisteessä A ', - tämä on objektin yläpisteen kuva.

Samalla tavalla rakennetaan kuva kohteen alapisteestä.

Tuloksena on suora, pienennetty virtuaalinen kuva (katso kuva 10).

Riisi. 10. Kaavio hajaantuvasta linssistä

Kun kohdetta siirretään suhteessa erottuvaan linssiin, saadaan aina suora, pelkistetty virtuaalinen kuva.

    Kuvassa Kuva 22 näyttää lasilinssien yksinkertaisimmat profiilit: tasokuperi, kaksoiskupera (kuva 22, b), litteäksi kovera (kuva 22, sisään) ja kaksoiskovera (kuva 22, G). Kaksi ensimmäistä heistä ilmassa ovat kokoontuminen linssit ja kaksi toista - hajoaminen. Nämä nimet liittyvät siihen, että suppenevassa linssissä säde taittuessaan poikkeaa kohti optista akselia ja päinvastoin hajaantuvassa linssissä.

    Optisen pääakselin suuntaisesti kulkevat säteet taivutetaan suppenevan linssin taakse (kuva 23, a), jotta he kokoontuvat pisteeseen nimeltä keskittyä. Hajautuvassa linssissä optisen pääakselin suuntaisesti kulkevat säteet poikkeutetaan siten, että niiden jatkot kerätään tulevan säteen puolella olevaan fokukseen (kuva 23, b). Etäisyys tarkennuksiin toisella ja toisella puolella ohut linssi sama, eikä se riipu linssin oikean ja vasemman pinnan profiilista.

Riisi. 22. Tasokupera ( a), kaksoiskupera ( b), tasokovera ( sisään) ja kaksoiskovera ( G) linssit.

Riisi. 23. Säteiden reitti, jotka kulkevat samansuuntaisesti optisen pääakselin kanssa keräävissä (a) ja hajaantuvissa (b) linsseissä.

    Linssin keskustan läpi kulkeva säde (kuva 24, a- suppeneva linssi, kuva. 24, b- hajoava linssi), ei taitu.

Riisi. 24. Optisen keskuksen läpi kulkevien säteiden kulku O , suppenevissa (a) ja hajaantuvissa (b) linsseissä.

    Toistensa kanssa yhdensuuntaiset, mutta eivät optisen pääakselin suuntaiset säteet leikkaavat pisteessä (sivufokus) polttotaso, joka kulkee linssin fokuksen läpi kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden (kuva 25, a- suppeneva linssi, kuva. 25, b- poikkeava linssi).


Riisi. 25. Yhdensuuntaisten säteiden kulku keräävissä (a) ja sirottavissa (b) linsseissä.


.

Kun rakennetaan (kuva 26) kuvaa pisteestä (esimerkiksi nuolen kärjestä) konvergoivalla linssillä, tästä pisteestä lähtee kaksi sädettä: yhdensuuntainen optisen pääakselin kanssa ja keskustan läpi. O linssit.


Riisi. 26. Kuvien rakentaminen suppenevaan linssiin

Riippuen nuolen ja linssin välisestä etäisyydestä voidaan saada neljän tyyppisiä kuvia, joiden ominaisuudet on kuvattu taulukossa 2. Kun muodostetaan kuva segmentistä, joka on kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden, sen kuva osoittautuu myös segmentti, joka on kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden.

Kun erottuva linssi esineen kuva voi olla vain yhtä tyyppiä - kuvitteellinen, pelkistetty, suora. Tämä on helppo varmistaa tekemällä samanlaiset rakenteet nuolen päästä kahdella säteellä (kuva 27).

taulukko 2

Etäisyys

aiheesta

objektiiviin

Ominaista

Kuvat

0 <<

Kuvitteellinen, suurennettu, suora

<< 2

"Linssit. Kuvan rakentaminen linsseihin"

Oppitunnin tavoitteet:

    Koulutuksellinen: jatkamme valonsäteiden ja niiden jakautumisen tutkimusta, esittelemme linssin käsitteen, tutkimme suppenevan ja siroavan linssin toimintaa; oppia rakentamaan linssin antamia kuvia.

    Kehitetään: edistää loogisen ajattelun kehittymistä, kykyä nähdä, kuulla, kerätä ja ymmärtää tietoa, tehdä itsenäisesti johtopäätöksiä.

    Koulutuksellinen: kehittää tarkkaavaisuutta, pitkäjänteisyyttä ja tarkkuutta työssä; oppia käyttämään hankittua tietoa käytännön ja kognitiivisten ongelmien ratkaisemiseen.

Oppitunnin tyyppi: yhdistettynä, mukaan lukien uuden tiedon, taitojen kehittäminen, aiemmin hankitun tiedon lujittaminen ja systematisointi.

Tuntien aikana

Ajan järjestäminen(2 minuuttia):

    opiskelijoiden tervehdys;

    opiskelijoiden valmiuden tarkistaminen oppitunnille;

    perehtyminen oppitunnin tavoitteisiin (kasvatustavoite asetetaan yleiseksi, ilman oppitunnin aiheen nimeämistä);

    psykologisen mielialan luominen:

Universumi, ymmärtää,
Tietää kaiken ottamatta pois
Mitä on sisällä - ulkopuolelta löydät,
Mikä on ulkopuolella, löydät sisältä
Joten hyväksy se katsomatta taaksepäin
Maailman ymmärrettävät arvoitukset...

I. Goethe

Aiemmin opitun materiaalin toisto tapahtuu useissa vaiheissa.(26 min):

1. Blitz - kysely(vastaus kysymykseen voi olla vain kyllä ​​tai ei, saadaksesi paremman yleiskuvan opiskelijoiden vastauksista, voit käyttää signaalikortteja, "kyllä" - punainen, "ei" - vihreä, on tarpeen määrittää oikea vastaus) :

    Kulkeeko valo suoraa linjaa homogeenisessa väliaineessa? (Joo)

    Heijastuskulma on merkitty latinalaisella kirjaimella betta? (Ei)

    Onko heijastus peilikuvaa vai hajakuormitusta? (Joo)

    Onko tulokulma aina suurempi kuin heijastuskulma? (Ei)

    Muuttaako valonsäde suuntaansa kahden läpinäkyvän aineen rajalla? (Joo)

    Onko taitekulma aina suurempi kuin tulokulma? (Ei)

    Valon nopeus missä tahansa väliaineessa on sama ja 3*10 8 m/s? (Ei)

    Onko valon nopeus vedessä pienempi kuin valon nopeus tyhjiössä? (Joo)

Harkitse diaa 9: "Kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä" ( ), käyttämällä referenssiabstraktia käytettyjen säteiden huomioon ottamiseksi.

Suorita kuvan rakentaminen taululle suppenevassa linssissä, anna sen ominaisuudet (opettajan tai opiskelijan suorittama).

Harkitse diaa 10: "Kuvan rakentaminen hajaantuvaan linssiin" ( ).

Suorita kuvan rakentaminen taululle erottuvaan linssiin, anna sen ominaisuudet (opettajan tai opiskelijan suorittama).

5. Uuden materiaalin ymmärryksen tarkistaminen, sen lujittaminen(19 min):

Opiskelijatyöt taululla:

Rakenna kuva objektista suppenevassa linssissä:

Ennakkotehtävä:

Itsenäinen työskentely valinnaisilla tehtävillä.

6. Oppitunnin yhteenveto(5 minuuttia):

    Mitä opit tunnilla, mihin sinun tulee kiinnittää huomiota?

    Miksi kasveja ei suositella kastelemaan ylhäältä kuumana kesäpäivänä?

    Arvosanat työstä luokkahuoneessa.

7. Kotitehtävät(2 minuuttia):

Muodosta kuva kohteesta hajaantuvassa linssissä:

    Jos kohde on linssin tarkennuksen ulkopuolella.

    Jos kohde on tarkennuksen ja objektiivin välissä.

Oppitunnin liitteenä , , ja .