выпуклая линза является собирающей так ли это

Выпуклая линза является собирающей так ли это

Также, если толщина линзы пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхностей и расстоянием от предмета до линзы, ее называют тонкой линзой.

Принцип работы выпуклой (собирающей) линзы в том, что она «собирает» лучи в одной точке, а вогнутой (рассеивающей) линзы в том, что она «рассеивает» лучи. Это явление вы можете видеть на картинке снизу:

Выпуклая линза в реальности:

Оптическая сила линзы

Оптической силой линзы называется величина, обратная фокусному расстоянию:

Формула тонкой линзы

Используя законы геометрии, в частности, подобие треугольников, можно вывести формулу, связывающую расстояние d от предмета до линзы, расстояние d₁ от изображения до линзы и фокусное расстояние f :

Учитывая, что , можно получить иную запись формулы тонкой линзы:

Линейным увеличением линзы Г называется отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

Линейное увеличение линзы также равно отношению расстояния от изображения до линзы к расстоянию от предмета до линзы:

Источник

Тест с ответами: “Линзы”

1. Одна и та же линза может быть:
а) собирающей и рассеивающей +
б) только собирающей
в) только рассеивающей

2. Выпуклая линза является собирающей, так ли это:
а) да
б) нет +
в) иногда да, иногда нет

3. Отношение линейных размеров предмета к размерам изображения называется:
а) линейной скоростью
б) линейным преломлением
в) линейным увеличением +

4. 1 дптр – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием в:
а) 1 м +
б) 10 м
в) 0,1 м

5. Оптическая сила линзы тем больше, чем меньше такое расстояние:
а) изначальное
б) сфокусированное
в) фокусное +

6. Вид и размер изображения зависит от расстояния от линзы до предмета, так ли это:
а) да
б) нет +
в) зависит от условий

7. Любой луч, пройдя через линзу, преломляется, так ли это:
а) да
б) зависит от условий
в) нет +

8. Собирающая линза дает действительные изображения, рассеивающая – мнимые, так ли это:
а) нет +
б) да
в) отчасти

9. Оптическая сила – величина положительная, так ли это:
а) отчасти
б) да
в) нет +

10. Если предмет, который рассматривают через очки, кажется больше своих реальных размеров, значит очки:
а) рассеивающие линзы
б) собирающие линзы +
в) отталкивающие линзы

11. Главная оптическая ось проходит через центры таких поверхностей:
а) сферических +
б) овальных
в) неподвижных

12. Линзы, у которых средняя часть толще, чем по краям, являются рассеивающими, так ли это:
а) зависит от условий
б) нет +
в) да

13. Параллельные лучи всегда пересекаются в фокусе или в такой плоскости собирающей линзы:
а) фокальной +
б) фискальной
в) фокусной

14. Линзой называется тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями, так ли это:
а) да
б) отчасти
в) нет +

15. У любой линзы … главных фокуса:
а) два +
б) три
в) четыре

16. Побочная оптическая ось – любая прямая, проходящая через центр линзы и не являющаяся главной … осью:
а) сферической
б) оптической +
в) спектрической

17. Лучи, выходящие из одной точки, после линзы проходят параллельно, так ли это:
а) да
б) зависит от условий
в) нет +

18. Человек, страдающий дальнозоркостью, носит очки с такими линзами:
а) рассеивающими
б) собирающими +
в) отталкивающими

19. На экране создается такое изображение:
а) принудительное
б) действенное
в) действительное +

20. Прозрачное тело, ограниченное сторонами, которые представляют собой сферические поверхности:
а) фокусир
б) линза +
в) лупа

21. Линзы, у которых края толще, чем середина:
а) вогнутые +
б) выпуклые
в) прямые

22. Линзы, у которых края тоньше, чем середина:
а) прямые
б) выпуклые +
в) вогнутые

23. Точка на оптической оси выпуклой линзы, называемая фокусом, примечательная тем, что:
а) в ней пересекаются все лучи, прошедшие сквозь края линзы
б) в этой точке пересекаются все лучи, прошедшие сквозь середину линзы
в) в ней пересекаются преломленные линзой лучи, направленные на нее параллельно оптической оси +

24. Сколько фокусов имеет собирающая линза:
а) три
б) два +
в) четыре

25. Как расположены фокусы относительно линзы:
а) на оптической оси за линзой
б) на оптической оси перед линзой
в) на оптической оси симметрично по обе стороны линзы +

26. Существуют ли фокусы у рассеивающей линзы:
а) нет, так как она отклоняет световые лучи от оптической оси
б) да, но они-мнимые, находятся по обе стороны линзы на равных от нее расстояниях +
в) да, однако расположены они не симметрично относительно линзы

27. Может ли фокус линзы находиться с той стороны, с какой падает на нее свет:
а) да, если линза-рассеивающая +
б) да, если поверхности линзы имеют очень большую кривизну
в) нет, так как параллельные лучи света могут пересечься только в случае преломления, т.е. пройдя линзу

28. Изображение характеризуется такими размерами:
а) основными
б) главными
в) приобретаемыми +

29. Изображение в плоском зеркале является:
а) мнимым +
б) действительным
в) искаженным

30. Если верх и низ изображения ориентированы аналогично самому предмету, то изображение называется:
а) кривым
б) прямым +
в) обратным

Источник

Линза. Виды линз. Фокусное расстояние.

теория по физике 🧲 оптика

Мы уже познакомились с явлением преломления света на границе двух плоских сред. Но на практике особый интерес представляет явление преломления света на сферических поверхностях линз.

Линза — прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.

Какими бывают линзы?

По форме различают следующие виды линз:

Выпуклые линзы тоже имеют разновидности:

Разновидности вогнутых линз:

Тонкая линза

Мы будем говорить о линзах, у которых толщина l = AB намного меньше радиусов сферических поверхностей этой линзы R₁ и R₂. Такие линзы называют тонкими.

Тонкая линза — линза, толщина которой пренебрежимо мала по сравнению с радиусами сферических поверхностей, которыми она ограничена.

Главная оптическая ось тонкой — прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы (на рисунке она соответствует прямой O₁O₂).

Оптический центр линзы — точка, расположенная в центре линзы на ее главной оптической оси (на рисунке ей соответствует точка О). При прохождении через оптический центр линзы лучи света не преломляются.

Побочная оптическая ось — любая другая прямая, проходящая через оптический центр линзы.

Изображение в линзе

Подобно плоскому зеркалу, линза создает изображения источников света. Это значит, что свет, исходящий из какой-либо точки предмета (источника), после преломления в линзе снова собирается в точку (изображение) независимо от того, какую часть линзы прошли лучи.

Оптическое изображение — картина, получаемая в результате действия оптической системы на лучи, испускаемые объектом, и воспроизводящая контуры и детали объекта.

Практическое использование изображений часто связано с изменением масштаба изображений предметов и их проектированием на поверхность (киноэкран, фотоплёнку, фотокатод и т. д.). Основой зрительного восприятия предмета является его изображение, спроектированное на сетчатку глаза.

Изображения разделяют на действительные и мнимые. Действительные изображения создаются сходящимися пучками лучей в точках их пересечения (см. рисунок а). Поместив в плоскости пересечения лучей экран или фотоплёнку, можно наблюдать на них действительное изображение.

Если лучи, выходящие из оптической системы, расходятся, но если их мысленно продолжить в противоположную сторону, они пересекутся в одной точке (см. рисунок б). Эту точку называют мнимым изображением точки-объекта. Она не соответствует пересечению реальных лучей, поэтому мнимое изображение невозможно получить на экране или зафиксировать на фотоплёнке. Однако мнимое изображение способно играть роль объекта по отношению к другой оптической системе (например, глазу или собирающей линзе), которая преобразует его в действительное.

Собирающая линза

Обычно линзы изготавливают из стекла. Все выпуклые линзы являются собирающими, поскольку они собирают лучи в одной точке. Любую из таких линз условно можно принять за совокупность стеклянных призм. В воздухе каждая призма отклоняет лучи к основанию. Все лучи, идущие через линзу, отклоняются в сторону ее главной оптической оси.

Если на линзу падают световые лучи, параллельные главной оптической оси, то при прохождении через нее они собираются на одной точке, лежащей на оптической оси. Ее называют главным фокусом линзы. У выпуклой линзы их два — второй главный фокус находится с противоположной стороны линзы. В нем будут собираться лучи, которые будут падать с обратной стороны линзы.

Главный фокус линзы обозначают буквой F.

Фокусное расстояние — расстояние от главного фокуса линзы до их оптического центра. Оно обозначается такой же букой F и измеряется в метрах (м).

В однородных средах главные фокусы собирающих линз находятся на одинаковом расстоянии от оптического центра.

Пример №1. Что произойдет с фокусным расстоянием линзы, если ее поместить в воду?

Вода — оптически более плотная среда, поэтому преломленные лучи будут располагаться ближе к перпендикуляру, восстановленному к разделу двух сред. Следовательно, фокусное расстояние увеличится. На рисунке лучам, выходящим из линзы в воздухе, соответствуют красные линии. Лучам, выходящим из линзы в воде — зеленые. Видно, что зеленые линии больше приближены к перпендикуляру, восстановленному к разделу двух сред, что соответствует закону преломления света.

Направим три узких параллельных пучка лучей от осветителя под углом к главной оптической оси собирающей линзы. Мы увидим, что пересечение лучей произойдет не в главном фокусе, а в другой точке (рисунок а). Но точки пересечения независимо от углов, образуемых этими пучками с главной оптической осью, будут располагаются в плоскости, перпендикулярной главной оптической оси линзы и проходящей через главный фокус (рисунок б). Эту плоскость называют фокальной плоскостью.

Поместив светящуюся точку в фокусе линзы (или в любой точке ее фокальной плоскости), получим после преломления параллельные лучи.

Если сместить источник дальше от фокуса линзы, лучи за линзой становятся сходящимися и дают действительное изображение.

Когда же источник света находится ближе фокуса, преломленные лучи расходятся и изображение получается мнимым.

Рассеивающая линза

Вогнутые линзы обычно являются рассеивающими (лучи, выходя из них, не собираются, а рассеиваются). Это бывает если, поместить вогнутую линзу в оптически менее плотную среду по сравнению с материалом, из которого изготовлена линза. Так, стеклянная линза в воздухе является рассеивающей.

Если направить на вогнутую линзы световые лучи, являющиеся параллельными главной оптической оси, то образуется расходящийся пучок лучей. Если провести их продолжения, то они пересекутся в главном фокусе линзы. В этом случае фокус (и изображение в нем) является мнимым. Этот фокус располагается на фокусном расстоянии, равном F.

Другой мнимый фокус находится по другую сторону линзы на таком же расстоянии при условии, что среда по обе стороны линзы одинаковая.

Оптическая сила линзы

Оптическая сила линзы — величина, характеризующая преломляющую способность симметричных относительно оси линз и центрированных оптических систем, состоящих из таких линз.

Обозначается оптическая сила линзы буквой D. Единица измерения — диоптрий (дптр). Оптической силой в 1 дптр обладает линза с фокусным расстоянием 1 м.

Оптическая сила линзы равна величине, обратной ее фокусному расстоянию:

На рисунке показан ход двух лучей от точечного источника света А через тонкую линзу. Какова приблизительно оптическая сила этой линзы?

Источник

Выпуклая линза

Выпуклая линза является собирающей свет. Изучите радиус кривизны выпуклой линзы, фокусное расстояние, выпуклые линзы на очки, описание и характеристика.

В детстве мы узнаем, что линза способна стать бесконечным источником развлечения. Их можно применять в различных играх: от исследования мелких деталей до фокусировки солнечных лучей, чтобы развести огонь. В последнем случае, я надеюсь, что вы были паинькой и направляли огненный луч на листья и бумагу, а не безобидных муравьев! Но факт в том, что все это возможно благодаря выпуклой линзе. Как правило, одна ее поверхность выдвигается наружу, напоминая очертания сферы. Это наиболее распространенный вариант.

Ее также называют сходящейся линзой, потому что собирает световые лучи, перемещающиеся параллельно главной оси. Ее можно определить по форме: толстая в центре и тонкая на краях. Когда свет приближается к объективу, то лучи следуют параллельно. Далее каждый луч преломляется, а из-за изогнутости выбирает разный угол.

Линзы отличаются по кривизне двух оптических поверхностей. Если объектив плоский или двойной, то это положительная линза или сходящаяся. К этому типу относится большая часть линз. Она двойная, если обе поверхности выпуклые (увеличительные очки). Если одна плоская, то их именуют плосковыпуклыми линзами. Бывают линзы, где одна сторона выпуклая, а вторая вогнута – мениск. Они помогают корректировать зрения.

Источник

Содержание:

Линзы:

На уроках природоведения вы. наверное, пользовались микроскопом. Кое-кто из ваших друзей (а может, и вы сами) имеет очки. Вероятнее всего, большинство из вас знакомы с биноклем, зрительной тру бой, телескопом. У всех этих приборов есть общее: их основной частью является линза.

Равные виды линз

Линзой (сферической*) называют прозрачное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями (в частности, одна из поверхностей может быть плоскостью). По форме линзы делятся на выпуклые (рис. 3.50) и вогнутые (рис. 3.51).

Если толщина линзы d во много раз меньше радиусов

Обычно выпуклые линзы являются собирающими: параллельные лучи, которые падают на собирающую линзу, пройдя сквозь нее, пересекаются в одной точке (рис. 3.53).

Вогнутые линзы чаще всего бывают рассеивающими: параллельные лучи после прохождения сквозь рассеивающую линзу выходят расходящимся пучком (рис. 3.54).

Линзы также бывают цилиндрическими, но встречаются такие линзы редко.

Характеристики линз

Проведем прямую, которая проходит через центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу. Эту прямую называют главной оптической осью линзы. Точку линзы, которая расположена на главной оптической оси и через которую луч света проходит, не изменяя своего направления, называют оптическим центром линзы (рис. 3.55). На рисунках оптический центр линзы обычно обозначают буквой О.

Точку, в которой собираются после преломления лучи, параллельные главной оптической оси собирающей линзы, называют действительным фокусом собирающей линзы (рис. 3.56).

Если пучок лучей, параллельных главной оптической оси, направить на рассеивающую линзу, то после преломления они выйдут расходящимся пучком.

Однако их продолжения соберутся в одной точке на главной оптической оси линзы (рис. 3.57). Эту точку называют мнимым фокусом рассеивающей линзы.

На рисунках фокус линзы обозначают буквой F.

Расстояние от оптического центра линзы до фокуса называют фокусным расстоянием линзы.

Фокусное расстояние обозначается символом F и измеряется в метрах. Фокусное расстояние собирающей линзы договорились считать положительным (F>0), а рассеивающей — отрицательным (F 2F. Будем передвигать экран до тех пор, пока не увидим на нем четкое изображение пламени свечи. Чем оно отличается от изображения, которое мы увидим в зеркале, поместив перед ним эту же свечу? Во-первых, оно уменьшенное, во-вторых, перевернутое. Ио самое главное, что это изображение, в отличие от мнимого изображения в зеркале, реально существует. На экране концентрируется энергия света. Чувствительный термометр, помещенный в изображение пламени свечи, покажет повышение температуры. Поэтому полученное в линзе изображение называют действительным, в отличие от мнимых изображений, наблюдаемых в плоском зеркале.

Подтвердим сказанное построением (рис. 271, б). Для получения изображения точки А достаточно использовать два луча, ход которых после преломления в линзе известен. Луч 1 идет параллельно главной оптической оси и после преломления в линзе проходит через главный фокус. Луч 2 идет через оптический центр и не меняет своего направления после прохождения сквозь линзу. Точка А’, являющаяся пересечением прошедших линзу лучей и 2′, есть действительное изображение точки А. Заметим, что через точку А пройдет и любой другой преломленный луч идущий от точки А, благодаря чему энергия, излученная точкой А пламени свечи, будет сконцентрирована в точке А’.

Продолжим опыт. Поставим свечу на расстоянии d = 2F. Перемещая экран, мы увидим на нем действительное, перевернутое изображение пламени свечи, но размер его будет равен размеру пламени самой свечи (рис. 272). Сделайте сами построение изображения для этого случая.

Передвигая свечу ближе к линзе (F 0 является собирающей (положительной), а с F

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник