Линзы. Оптическая сила линзы

Виды линз

Рассеивающая линза(вогнутая) преобразует пучок параллельных лучей в расходящийся таким образом, что собираются в точку продолжения этих расходящихся лучей собираются в точку – мнимый фокус линзы

Собирающая линза(выпуклая) преобразует пучок параллельных лучей в сходящийся и собирает его в одну точку - действительный фокус линзы

Условные обозначения линз

Собирающая линза

Если линза собирающая, то ее обозначают прямой со стрелочками на концах, направленными от центра линзы.

Рассеивающая линза

Если линза рассеивающая, то ее обозначают прямой со стрелочками на концах, направленными к центру линзы.

Тонкая линза

Для простоты и удобства, будем рассматривать линзы, толщина которых пренебрежимо мала, по сравнению с радиусами сферических поверхностей. Такие линзы называют тонкими линзами . И в дальнейшем, когда будем говорить о линзе, всегда будем понимать именно тонкую линзу.

Основные понятия

Оптический центр линзы — это точка, пройдя через которую лучи не испытывают преломления. Оптический центр обозначается буквой О.

Любая прямая, проходящая через оптический центр линзы, называется оптической осью .

Главная оптическая ось - оптическая ось, которая проходит через центры сферических поверхностей, которые ограничивают линзу.

Главный фокус – точка F , в которой пересекаются лучи, падающие на линзу параллельно ее главной оптической оси (или их продолжения).

Следует помнить, что у любой линзы существует два главных фокуса — передний и задний, т.к. она преломляет свет, падающий на нее с двух сторон. И оба этих фокуса расположены симметрично относительно оптического центра линзы.

Расстояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса, называется фокусным расстоянием (обозначается буквой F).

Фокальная плоскость — это плоскость, перпендикулярная главной оптической оси линзы, проходящая через ее главный фокус.

-------------------------------

Фокальная плоскость

Основные линии и точки линзы

О – оптический центр линзы

F – фокусы линзы

P – побочный фокус

P

F F

Ход лучей в собирающей линзе

Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется

Пучок, параллельный главной оптической оси, собирается в главном фокусе

Преломление пучка, идущего из главного фокуса

Пучок, параллельный побочной оптической оси, собирается в побочном фокусе

Правила хода лучей в собирающей линзе

1. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.

2. Луч, идущий параллельно главной оптической оси линзы, после преломления пойдёт через главный фокус.

3. Если луч падает на линзу наклонно, то для построения его дальнейшего хода мы проводим побочную оптическую ось, параллельную этому лучу, и находим соответствующий побочный фокус. Вот через этот побочный фокус и пойдёт преломлённый луч.

Ход лучей в рассеивающей линзе

Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется

Рассеяние параллельного пучка

Рассеяние наклонного параллельного пучка

Правила хода лучей в рассеивающей линзе

1. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.

2. Луч, идущий параллельно главной оптической оси линзы, после преломления начнёт удаляться от главной оптической оси; при этом продолжение преломлённого луча пройдёт через главный фокус

3. Если луч падает на линзу наклонно, то мы проводим побочную оптическую ось, параллельную этому лучу, и находим соответствующий побочный фокус. Преломлённый луч пойдёт так, словно он исходит из этого побочного фокуса

0 – для собирающей линзы F " width="640"

Характеристика линзы

Собирающая линза

Рассеивающая линза

F – фокус линзы

F – фокус линзы

OF = F – фокусное расстояние линзы

OF = F – фокусное расстояние линзы

F 0 – для собирающей линзы

F

0, F0 – для собирающей линзы D – для рассеивающей линзы " width="640"

Характеристика линзы

D – оптическая сила линзы

•  

D =

F – фокусное расстояние

1м (метр) – единица фокусного расстояния в СИ

1дптр (диоптрия) – единица оптической силы линзы

D0, F0 – для собирающей линзы

D – для рассеивающей линзы

Система двух линз

D – оптическая сила системы двух линз

 

- оптическая сила первой линзы

- оптическая сила второй линзы

Оптические приборы с линзами

Главные выводы

• Линзы меняют направление падающих на них лучей после преломления, за исключением тех, которые проходят через оптический центр линзы.

• Собирающая линза после преломления делает параллельный пучок лучей сходящимся, рассеивающая линза — расходящимся.

• Лучи, идущие параллельно главной оптической оси, после преломления в собирающей линзе пересекаются в главном фокусе. В рассеивающей линзе в главном фокусе пересекаются продолжения преломленных лучей.

• Величина, обратная фокусному расстоянию, определяет оптическую силу линзы.

Домашнее задание

§68; ответить на вопросы 1-6;

Упражнение 48 №1,№2