Лінзи. Оптична сила лінз. 8 клас. фізика.
Лінзи. Оптична сила лінз. 8 клас. Фізика.
Питання
Задай своє питання щодо цього матеріалу!
Поділися з друзями
Коментарі викладача
Для того щоб керувати світловими пучками, тобто змінювати напрямок променів, застосовують спеціальні прилади, наприклад лупу, мікроскоп. Основною частиною цих пристроїв є лінза.
Лінзами називаються прозорі тіла, обмежені з двох сторін сферичними поверхнями.
Лінзи бувають двох видів - опуклі та увігнуті.
Лінза, у якої краї набагато тонші, ніж середина, є опуклою (рис. а).
Мал. Види лінз: а - опуклі; б - увігнуті
Лінза, у якої краї товщі, ніж середина, є увігнутою (рис. б).
Пряма АВ, що проходить через центри С1 і С2 (рис.) сферичних поверхонь, що обмежують лінзу, називається оптичною віссю.
Мал. Оптична вісь лінзи
Направивши на опуклу лінзу пучок променів, паралельних до оптичної осі лінзи, ми побачимо, що після заломлення в лінзі ці промені перетинають оптичну вісь в одній точці (рис.). Ця точка називаєтьсяфокусом лінзи. Кожна лінза має два фокуси — по одному з кожного боку лінзи.
Мал. Збиральна лінза: а - проходження променів через фокус; б - зображення її на схемах
Відстань від лінзи до її фокусу називаєтьсяфокусною відстанню лінзи і позначається літерою F.
Якщо на опуклу лінзу направити пучок паралельних променів, то після заломлення в лінзі вони зберуться в одній точці F (див. рис.). Отже, опукла лінза збирає промені, що йдуть від джерела. Тому опукла лінза називаєтьсязбирає.
При проходженніпроменів через увігнуту лінзу спостерігається інша картина.
Пустимо пучок променів, паралельних оптичній осі, на увігнуту лінзу. Ми помітимо, що промені з лінзи вийдуть пучком, що розходиться (рис.). Якщо такий пучок променів, що розходиться, потрапить в око, то спостерігачеві буде здаватися, що промені виходять з точки F. Ця точка знаходиться на оптичній осі з того ж боку, з якої падає світло на лінзу, і називаєтьсяуявним фокусом увігнутою лінзи. Таку лінзу називаютьрозсіювальною.
Мал. Розсіююча лінза: а - проходження променів через фокус; б - зображення її на схемах
Лінзи з більш опуклими поверхнями проломи переломлюють сильніше, ніж лінзи з меншою кривизною (рис.).
Мал. Заломлення променів лінзами різної кривизни
Якщо в однієї з двох лінз фокусна відстань коротша, вона дає більше збільшення (рис.). Оптична сила такої лінзи більша.
Мал. Збільшення лінзи
лінзи характеризуються величиною, яка називається оптичною силою лінзи. Оптична сила позначається літерою D.
Оптична сила лінзи — це величина, обернена до її фокусної відстані.
Оптична сила лінзи розраховується за формулою
За одиницю оптичної сили прийнято діоптрію (дптр).
1 діоптрія - це оптична сила лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1 м.
Якщо фокусна відстань лінзи менше 1 м, то оптична сила буде більшою за 1 дптр. У разі коли фокусна відстань лінзи більше 1 м, її оптична сила менше 1 дптр. Наприклад,
якщо F = 0,2 м, то D = 1/0,2 м = 5 дптр, якщо F = 2 м, то D = 1 / 2 м = 0,5 дптр.
Оскільки у лінзи, що розсіює, фокус уявний, то домовилися вважати її фокусну відстань негативною величиною. Тоді й оптична силалінзи, що розсіює, буде негативною.
Оптичну силу лінзи, що збирає, домовилися вважати позитивною величиною.
Домашня робота.
Завдання 1. Відповідай на запитання.
- Як на вигляд лінз можна дізнатися, у якої з них коротша фокусна відстань?
- Яка з двох лінз, що мають різні фокусні відстані, дає збільшення?
- Яку величину називають оптичною силою лінзи?
- Як називається одиниця оптичної сили?
- Оптична сила якої лінзи сприймається за одиницю?
- Чим відрізняються одна від одної лінзи, оптична сила однієї з яких дорівнює +2,5 дптр, а інший -2,5 дптр?
Завдання 2. Відгадай ребус.