Конспект по физике для 9 класса «Линзы». Что такое линзы. Что такое оптическая ось и оптический центр линзы. Что такое оптическая сила линзы и какова её единица.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Линзы.
Зная законы отражения и преломления света, можно решать разнообразные задачи, связанные с управлением световыми пучками. Одними из старейших оптических устройств, используемых для этого, являются линзы. Линзы являются составной частью фотоаппаратов, микроскопов, телескопов и т. д. Хорошо всем знакомые очки, служащие для коррекции зрения, состоят из оправы и линз. Широкое распространение в последнее время получили контактные линзы, использующиеся для коррекции близорукости и дальнозоркости.
ВИДЫ ЛИНЗ
Линзой (от лат. lens — чечевица) называют прозрачное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями. Линзы бывают двух видов: выпуклые и вогнутые. Линзу, у которой края тоньше, чем середина, называют выпуклой. Линзу, у которой края толще, чем середина, называют вогнутой.
Линзы использовались ещё в Древней Греции и в Римской империи для добывания огня с помощью солнечного света. К концу XIII в. относят первые документальные свидетельства появления очков. До XVI в. пользовались очками только с выпуклыми линзами.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЗ
Прямую, проходящую через центры С1 и С2 сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называют главной оптической осью линзы.
Мы будем рассматривать линзы, толщина которых мала по сравнению с радиусами поверхностей. Такие линзы называют тонкими. Для этих линз вершины сферических поверхностей (точки О1 и О2) практически совпадают. Эту точку называют оптическим центром линзы (точка О).
Направим на выпуклую линзу пучок лучей, параллельный главной оптической оси. После преломления в линзе эти лучи пересекутся в одной точке F, которая находится на главной оптической оси. Эту точку называют фокусом линзы. Если световой пучок пропустить через линзу с другой стороны, то будет наблюдаться та же картина. У каждой линзы два фокуса — по одному с каждой стороны.
Расстояние от линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием линзы и обозначают F.
Прохождение светового пучка сквозь линзу можно наблюдать на простом опыте. На пути светового пучка устанавливается линза, а за линзой помещается передвижной экран. Последовательно перемещая экран, можно наблюдать за изменением размера и яркости светового пятна. В том положении экрана, в котором мы видим маленькое яркое пятно, находится фокус линзы.
СОБИРАЮЩИЕ И РАССЕИВАЮЩИЕ ЛИНЗЫ
В зависимости от того, что происходит после преломления с пучком световых лучей, параллельных главной оптической оси линзы, линзы делят на собирающие и рассеивающие.
Пучок лучей, направленный на выпуклую линзу параллельно её главной оптической оси, после преломления соберётся в одной точке — фокусе линзы. Поэтому выпуклую линзу называют собирающей.
Если же такой пучок лучей направить на вогнутую линзу, то после преломления в линзе пучок станет расходящимся.
Если продолжить преломлённые лучи в обратном направлении, то они сойдутся в одной точке с той стороны линзы, с какой падает на неё свет. Эту точку называют мнимым фокусом, а саму вогнутую линзу — рассеивающей.
Фокусное расстояние линзы зависит от степени кривизны её поверхностей. Линза с более выпуклыми поверхностями преломляет лучи сильнее, чем линза с менее выпуклыми поверхностями. Поэтому её фокусное расстояние меньше: F1 < F2.
ОПТИЧЕСКАЯ СИЛА ЛИНЗЫ
Кроме фокусного расстояния линзы характеризуются величиной, которую называют оптической силой линзы. Оптическая сила линзы — это величина, обратная её фокусному расстоянию: D = 1/F.
Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем больше её оптическая сила, т. е. тем сильнее она преломляет лучи.
За единицу оптической силы линзы принята диоптрия (дптр). 1 дптр — это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.
Рассеивающие линзы обладают мнимым фокусом, поэтому их оптическую силу и фокусное расстояние считают отрицательными. Оптическую силу и фокусное расстояние собирающей линзы считают положительными.
Вы смотрели Конспект по физике для 9 класса «Линзы».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).