Objektiivid nimetatakse läbipaistvateks kehadeks, mis on mõlemalt poolt piiratud sfääriliste pindadega.

Läätsesid on kahte tüüpi: kumerad (koonduvad) või nõgusad (hajutavad). Kumerläätse puhul on keskosa servadest paksem, nõgusläätse puhul, vastupidi, keskosa servadest õhem.
Objektiivi keskpunkti läbivat telge, mis on läätsega risti, nimetatakse optiliseks põhiteljeks.


Optilise põhiteljega paralleelselt liikuvad kiired läätse läbimisel murduvad ja kogutakse ühte punkti, mida nimetatakse läätse fookuspunktiks või lihtsalt läätse fookuspunktiks (koonduva läätse puhul). Divergeeruva läätse puhul on optilise peateljega paralleelselt liikuvad kiired hajutatud ja lahknevad teljest eemale, kuid nende kiirte laiendid ristuvad ühes punktis, mida nimetatakse kujuteldava fookuse punktiks.


OF on objektiivi fookuskaugus (OF=F on lihtsalt tähistatud tähega F).
Objektiivi optiline võimsus on selle fookuskauguse pöördväärtus. , mõõdetuna dioptrites [dptr].
Näiteks kui objektiivi fookuskaugus on 20 cm (F=20cm=0,2m), siis selle optiline võimsus D=1/F=1/0,2=5 dioptrit
Objektiivi abil pildi koostamiseks kasutatakse järgmisi reegleid:
- läätse keskpunkti läbiv kiir ei murdu;
- optilise põhiteljega paralleelselt kulgev kiir murdub läbi fookuspunkti;
- fookuspunkti läbiv kiir pärast murdumist läheb paralleelselt optilise peateljega;

Vaatleme klassikalisi juhtumeid: a) objekt AB on topeltfookuse d>2F taga.


pilt: tõeline, vähendatud, ümberpööratud.

pilt: kujuteldav, vähendatud, otsene.

B) objekt AB on fookuse ja topeltfookuse F vahel

pilt: päris, suurendatud, ümberpööratud.

C) objekt AB on objektiivi ja fookuse vahel d

pilt: kujuteldav, suurendatud, otsene.

pilt: kujuteldav, vähendatud, otsene.

D) subjekt AB on topeltfookuses d=F


pilt: tõeline, võrdne, ümberpööratud.

kus F on objektiivi fookuskaugus, d on kaugus objektist objektiivini, f on kaugus objektiivist pildini.

Г - objektiivi suurendus, h - objekti kõrgus, H - pildi kõrgus.

Oge ülesanne füüsikas: Koonduva läätse abil saadakse objektist virtuaalne pilt. Objekt on objektiivist kaugel
1) väiksem fookuskaugus
2) võrdne fookuskaugusega
3) pikem topeltfookuskaugus
4)suurem fookuskaugus ja väiksem topeltfookuskaugus
Lahendus: Objekti virtuaalse kujutise koonduva läätse abil saab saada ainult siis, kui objekt asub objektiivi suhtes fookuskaugusest väiksemal kaugusel. (vt pilti ülal)
Vastus: 1
Oge ülesanne fipi füüsikas: Joonisel on kujutatud õhukesele läätsele fookuskaugusega F langeva kiire käik. Katkendjoon vastab objektiivi läbiva kiire käigule


Lahendus: Kiir 1 läbib fookust, mis tähendab, et enne seda läks see paralleelselt optilise peateljega, kiir 3 on paralleelne optilise peateljega, mis tähendab, et enne seda läbis see objektiivi fookuse (vasakul pool) objektiiv), kiir 2 on nende vahel.
Vastus: 2
Oge ülesanne fipi füüsikas: Objekt asub koonduvast läätsest kaugusel, mis võrdub F. Milline saab olema objekti kujutis?
1) otsene, kehtiv
2) otsene, kujuteldav
3) tagurpidi, päris
4) pilti ei tule
Lahendus: fookuspunkti läbiv kiir, mis tabab objektiivi, läheb paralleelselt optilise põhiteljega, fookuspunktis asuvast objektist ei ole võimalik pilti saada.
Vastus: 4
Oge ülesanne fipi füüsikas:Õpilane teeb katseid kahe läätsega, suunates neile paralleelse valgusvihu. Kiirte kulg nendes katsetes on näidatud joonistel. Nende katsete tulemuste kohaselt on objektiivi fookuskaugus L 2

1) rohkem kui objektiivi fookuskaugus L 1
2) väiksem kui objektiivi fookuskaugus L 1
3) võrdne objektiivi fookuskaugusega L 1
4) ei saa olla korrelatsioonis objektiivi fookuskaugusega L 1
Lahendus: pärast läätse L 2 läbimist lähevad kiired paralleelselt, seetõttu langevad kahe läätse fookused kokku, jooniselt on näha, et läätse L2 fookuskaugus on väiksem kui objektiivi fookuskaugus L 1
Vastus: 2
Oge ülesanne fipi füüsikas: Joonisel on kujutatud objekti S ja selle kujutist S′, mis on saadud kasutades

1) õhuke koonduv lääts, mis asub objekti ja selle kujutise vahel
2) õhuke lahknev lääts, mis asub pildist vasakul
3) õhuke koonduv lääts, mis asub objektist paremal
4) õhuke lahknev lääts, mis asub objekti ja selle kujutise vahel
Lahendus:ühendades objekti S ja selle kujutise S′, leiame, kus asub läätse keskpunkt, kuna kujutis S′ on objektist S kõrgemal, siis pilti suurendatakse. Koondav lääts annab S' suurendatud kujutise. (teoreetiliselt vaata ülalt)
Vastus: 3
Oge ülesanne fipi füüsikas: Objekt on koonduvast läätsest kaugemal kui 2F ja suurem kui F. Millised on pildi mõõtmed võrreldes objekti suurusega?
1) väiksem
2) sama
3) suur
4) pilti ei tule
Lahendus: Vaata punkti b ülal) objekt AB on fookuse ja topeltfookuse vahel.
Vastus: 3
Oge ülesanne fipi füüsikas: Pärast optilise seadme läbimist, mis on joonisel kaetud ekraaniga, muutus kiirte 1 ja 2 teekond vastavalt 1" ja 2" võrra. Ekraani taga on

1) koonduv lääts
2) lahknev lääts
3) tasapinnaline peegel
4) tasapinnaline paralleelne klaasplaat
Lahendus: kiired pärast optilise seadme läbimist lahknevad ja see on võimalik alles pärast seda, kui kiired läbivad lahkneva läätse.
Vastus: 2
Oge ülesanne fipi füüsikas: Joonisel on kujutatud õhukese läätse optiline telg OO 1, objekt A ja selle kujutis A 1, samuti kujutise moodustamisel osaleva kahe kiire teekond.

Joonise järgi on objektiivi fookus punktis
1) 1 ja objektiiv läheneb
2) 2 ja objektiiv läheneb
3) 1 ja objektiiv on lahknev
4) 2 ja objektiiv on lahknev
Lahendus: optilise põhiteljega paralleelselt liikuv kiir pärast läätse läbimist murdub ja läbib fookuspunkti. Joonis näitab, et see on punkt 2 ja lääts läheneb.
Vastus: 2
Oge ülesanne fipi füüsikas:Õpilane uuris objekti kujutise olemust kahes klaasläätses: ühe läätse optiline võimsus D 1 = -5 dioptrit, teise D 2 = 8 dioptrit - ja tegi teatud järeldused. Valige allolevatest järeldustest kaks õiget ja kirjutage üles nende numbrid.
1) Mõlemad objektiivid koonduvad.
2) Esimese läätse sfäärilise pinna kõverusraadius on võrdne teise läätse sfäärilise pinna kõverusraadiusega.
3) Esimese objektiivi fookuskaugus on mooduli poolest suurem kui teisel.
4) Mõlema objektiivi loodud objekti kujutis on alati sirge.
5) Esimese objektiiviga loodud objekti kujutis on alati virtuaalne pilt ja teise objektiivi loodud pilt on virtuaalne ainult siis, kui objekt on objektiivi ja fookuse vahel.
Lahendus: Miinusmärk näitab, et esimene lääts on lahknev ja teine ​​koonduv, seetõttu on esimese objektiiviga loodud objekti kujutis alati virtuaalne pilt ja teise objektiivi loodud pilt on virtuaalne ainult siis, kui objekt on vahemikus objektiiv ja fookus. Esimese objektiivi fookuskaugus on absoluutväärtuses suurem kui teise objektiivi fookuskaugus. Objektiivi optilise võimsuse valemist F \u003d 1 / D, siis F 1 \u003d 0,2 m. F 2 \u003d 0,125 m.
Vastus: 35
Oge ülesanne fipi füüsikas: Millises punktis paikneb fookuskaugusega F koonduva läätse poolt loodud punktallika S kujutis?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Lahendus:

Vastus: 1
Oge ülesanne fipi füüsikas: Kas kaksikkumer lääts võib hajutada paralleelsete kiirte kiiret? Selgitage vastust.
Lahendus: Võib-olla siis, kui keskkonna murdumisnäitaja on suurem kui läätse murdumisnäitaja.
Oge ülesanne fipi füüsikas: Joonisel on kujutatud õhuke lahknev lääts ja kolm objekti: A, B ja C, mis asuvad läätse optilisel teljel. Millise(te) objekti(de) kujutis objektiivis, mille fookuskaugust F vähendatakse, on otsene ja kujuteldav?

1) ainult A
2) ainult B
3) ainult B
4) kõik kolm eset
Lahendus:Õhuke lahknev objektiiv annab alati vähendatud, otsese ja virtuaalse pildi igas objekti asendis.
Vastus: 4
Oge ülesanne füüsikas (fipi): Objektiivi fookuskauguse ja topeltfookuskauguse vahel olev objekt nihutatakse objektiivi topeltfookuskaugusele lähemale. Looge vastavus füüsikaliste suuruste ja nende võimalike muutuste vahel, kui objekt läheneb läätse topeltfookusele.
Määrake iga väärtuse jaoks muudatuse sobiv laad:
1) suureneb
2) väheneb
3) ei muutu
Kirjutage tabelisse valitud numbrid vastavate tähtede alla. Vastuses olevad numbrid võivad korduda.
Lahendus: Kui objekt on fookuse ja topeltfookuse vahel, siis selle kujutist suurendatakse ja see asub topeltfookuse taga, topeltfookusele lähenedes mõõtmed vähenevad ja pilt läheneb objektiivile, kuna kui keha on kahekordne fookuskaugus, siis on pilt võrdne iseendaga ja asub topeltfookuses.
Vastus: 22
OGE 2019 demoversiooni ülesanne: Joonisel on kolm objekti: A, B ja C. Millise(te) objekti(de) kujutis õhukeses koonduvas läätses, mille fookuskaugus F on vähendatud, pööratud ja reaalne?

1) ainult A
2) ainult B
3) ainult B
4) kõik kolm eset
Lahendus: Kujutist vähendatakse, pööratakse ümber ja reaalne, kui objekt on topeltfookuse d>2F taga (vt teooriat ülal). Objekt A on topeltfookuse taga.

Koonduv lääts on optiline süsteem, mis on omamoodi lapik sfäär, mille servade paksus on väiksem kui optiline keskpunkt. Et koonduvas läätses kujutist õigesti konstrueerida, tuleb arvestada mitmete oluliste punktidega, mis mängivad võtmerolli nii objekti konstrueerimisel kui ka sellest saadava kujutise loomisel. Paljud kaasaegsed seadmed töötavad nendel lihtsatel põhimõtetel, kasutades koonduva läätse omadusi ja objekti kujutise koostamise geomeetriat.

Ilmus 20. sajandil, tuli sõna ladina keelest. Määratud klaas kumera või nõgusa keskpunktiga. Lühikese aja pärast hakati seda füüsikas aktiivselt kasutama ja sai selle massijaotuse teaduse ja selle põhjal valmistatud instrumentide abil. Läheneva läätse skeem on süsteem kahest servadest lamestatud poolkerast, mis on omavahel ühendatud tasase küljega ja millel on sama keskpunkt.

Koonduva läätse fookuspunkt on koht, kus kõik mööduvad valguskiired ristuvad. See punkt on ehitamisel väga oluline.

Läheneva läätse fookuskaugus pole midagi muud kui lõik objektiivi aktsepteeritud keskpunktist fookuseni.

Tulenevalt sellest, kus täpselt optilisel teljel rajatav objekt paikneb, on võimalik saada mitu tüüpilist varianti. Esimene asi, mida tuleb arvestada, on see, kui objekt on otse fookuses. Sel juhul pole pilti lihtsalt võimalik luua, kuna kiired lähevad üksteisega paralleelselt. Seega on lahenduse leidmine võimatu. See on omamoodi anomaalia objekti kujutise konstrueerimisel, mis on geomeetriaga põhjendatud.

Pildistamine õhukese koonduva läätsega pole keeruline, kui kasutate õiget lähenemist ja algoritmi, tänu millele saate pildi mis tahes objektist. Objekti kujutise konstrueerimiseks piisab kahest põhipunktist, mille abil ei ole valguse murdumise tulemusena saadud kujutist koonduvas läätses keeruline projitseerida. Ehituse ajal väärib märkimist põhipunktid, ilma milleta pole seda võimalik teha:

• Läätse keskpunkti läbivat joont peetakse kiireks, mis muudab läätse läbimise ajal oma suunda väga vähe.
• Selle optilise põhiteljega paralleelselt tõmmatud joon, mis pärast läätses murdumist läbib koonduv objektiivi fookus

Pange tähele, et teave optilise läätse valemi arvutamise kohta on saadaval järgmisel aadressil:.

Kujutise konstrueerimine koonduvas fotoobjektiivis

Allpool on fotod artikli teemal "Kujutise loomine koonduvas objektiivis". Fotogalerii avamiseks klõpsake lihtsalt pildi pisipildil.

FOOKUMAKAUGUSE MÄÄRAMINE

VESTLUS- JA MITMESUGUSED LÄÄTSED

Õhukeste läätsede elementaarne teooria toob kaasa lihtsad seosed ühelt poolt õhukese läätse fookuskauguse ja teiselt poolt objektiivi ja objekti ja selle kujutise vahelise kauguse vahel.

Lihtne on seos objekti mõõtmete, selle kujutise, mille annab objektiiv, ja nende kauguste vahel objektiivist. Eksperimentaalselt neid suurusi määrates ei ole ülaltoodud seostest keeruline välja arvutada õhukese läätse fookuskaugust täpsusega, mis on enamikel juhtudel täiesti piisav.

1. harjutus

Koonduva läätse fookuskauguse määramine

Horisontaalsel optilisel pingil saab liuguritel liigutada järgmisi seadmeid: matt ekraan skaalaga objektiiv , teema (väljalõige F-tähe kujul), valgustaja . Kõik need seadmed on paigaldatud nii, et nende keskpunktid asuvad samal kõrgusel, ekraanide tasapinnad on optilise pingi pikkusega risti ja objektiivi telg on sellega paralleelne. Seadmete vahelisi kaugusi mõõdetakse piki pinki asuva joonlaua skaalal liuguri vasakut serva.

Koonduva läätse fookuskaugus määratakse järgmiselt.

1. meetod. Fookuskauguse määramine objekti kauguse järgi

ja selle pildid objektiivist.

Kui tähistada tähtedega a ja b objekti ja selle kujutise kaugus objektiivist, siis viimase fookuskaugust väljendatakse valemiga

või ; (üks)

(see valem kehtib ainult siis, kui läätse paksus on väiksem kui a ja b).

mõõdud . Olles asetanud ekraani objektist piisavalt suurele kaugusele, asetage objektiiv nende vahele ja liigutage seda seni, kuni ekraanil tekib objektist selge pilt (täht F). Olles lugenud objektiivi, ekraani ja objekti positsiooni piki pinki asuval joonlaual, liigutage liugur koos ekraaniga teise asendisse ja loendage uuesti objektiivi ja kõigi pingil olevate seadmete vastav asend.

Pildi teravuse visuaalse hindamise ebatäpsuse tõttu on soovitatav mõõtmisi korrata vähemalt viis korda. Lisaks on selle meetodi puhul kasulik teha osa mõõtmistest objekti suurendatud ja osa vähendatud kujutisega. Iga üksiku mõõtmise põhjal arvutage valemi (1) abil fookuskaugus ja saadud tulemuste põhjal leidke selle aritmeetiline keskmine.

2. meetod. Fookuskauguse määramine objekti suuruse järgi ja

selle kujutise ja viimase kauguse järgi objektiivist.

Tähistame läbiva objekti suurust l. Selle pildi suurus läbi L ja nende kaugus objektiivist (vastavalt) läbi a ja b. Need suurused on omavahel seotud hästituntud seosega

.

Siit määramine b(objekti kaugus objektiivist) ja asendades selle valemiga (1), on lihtne saada avaldist f nende kolme väärtuse kaudu:

. (2)

Mõõdud. Objektiiv asetatakse ekraani ja objekti vahele nii, et skaala abil saadakse objektist oluliselt suurendatud ja selgelt eristuv pilt, loendatakse objektiivi ja ekraani asend. Ekraanil oleva pildi suuruse mõõtmiseks kasutage joonlauda. Kauba mõõtmed " l» millimeetrites on toodud joonisel 1.

Mõõtes pildi ja objektiivi kaugust, leidke valemi (2) abil objektiivi fookuskaugus.

Muutes kaugust objektist ekraanini, korratakse katset mitu korda.

3. meetod. Fookuskauguse määramine objektiivi liikumise hulga järgi

Kui kaugus objektist pildini, mida tähistame AGA, rohkem 4 f, siis on alati kaks objektiivi asendit, mille juures saadakse objektist ekraanil selge kujutis: ühel juhul vähendatud, teisel juhul suurendatud (joonis 2).

On lihtne näha, et sel juhul on objektiivi mõlemad asendid objekti ja pildi vahelise kauguse keskkoha suhtes sümmeetrilised. Tõepoolest, kasutades võrrandit (1), saame kirjutada läätse esimese asendi (joonis 2).

;

teise positsiooni jaoks

.

Võrdstades nende võrrandite õiged osad, leiame

.

Selle avaldise asendamine x-iga ( A - e - x ) , leiame selle hõlpsalt üles

;

see tähendab, et tõepoolest on objektiivi mõlemad asendid objektist ja kujutisest võrdsel kaugusel ning on seetõttu sümmeetrilised objekti ja kujutise vahelise kauguse keskpunkti suhtes.

Fookuskauguse avaldise saamiseks võtke arvesse üht objektiivi asendit, näiteks esimest. Tema jaoks kaugus objektist objektiivini

.

Ja kaugus objektiivist pildini

.

Asendades need suurused valemiga (1), leiame

. (3)

See meetod on põhimõtteliselt kõige üldisem ja sobib nii paksude kui ka õhukeste läätsede jaoks. Tõepoolest, kui varasematel juhtudel kasutasime koguseid a ja b, siis pidasime silmas segmente, mis on mõõdetud objektiivi keskpunktini. Tegelikult oleks pidanud neid koguseid mõõtma objektiivi vastavatelt põhitasanditelt. Kirjeldatud meetodi puhul on see viga kõrvaldatud, kuna see ei mõõda kaugust objektiivist, vaid ainult selle nihke suurust.

Mõõdud. Ekraani paigaldamine suuremale kaugusele 4 f subjektist (ligikaudne väärtus f on võetud varasematest katsetest), asetatakse nende vahele lääts ja seda liigutades saavutavad nad ekraanil objektist selge pildi, näiteks suurendatuna. Olles lugenud skaalal objektiivi vastava asendi, nihutage see küljele ja paigaldage uuesti. Neid mõõtmisi tehakse viis korda.

Objektiivi liigutamisega saavutavad nad objektist teise eristatava kujutise – vähendatud ja loendavad jällegi objektiivi asendit skaalal. Mõõtmisi korratakse viis korda.

Kauguse mõõtmisega AGA ekraani ja objekti vahel, samuti liigutuste keskmine väärtus e, arvutage objektiivi fookuskaugus valemiga (3).

2. harjutus

Lahkuva läätse fookuskauguse määramine

Liuguritele, mattekraanile ja valgustatud objektile paigaldatud hajutavad ja koonduvad läätsed asetatakse piki optilist pingit ja seatakse samade reeglite järgi nagu harjutuses 1.

Divergentse läätse fookuskaugust mõõdetakse järgmisel viisil. Kui punktist väljuvate kiirte teel AGA ja koonduvad ühes punktis D pärast murdumist koonduvas läätses AT(joonis 3), asetage lahknev lääts nii, et kaugus FROM D oli väiksem kui selle fookuskaugus, siis punkti kujutis AGA eemaldub objektiivist B. Laske tal näiteks liikuda punktini E. Tänu vastastikkuse optilisele printsiibile võime nüüd vaimselt arvestada valguskiiri, mis levivad punktist E tagurpidi. Siis saab punktist punkti kujutluspilt E pärast seda, kui kiired läbivad lahknevat läätse FROM.

Tähistab kaugust EL kiri a , D FROM- läbi b ja seda märgates f ja b millel on negatiivsed märgid, saame valemiga (1)

, st. . (neli)

Mõõdud. Optilisele pingile asetatakse valgustatud objekt (F), koonduv lääts, lahknev lääts, lahknev lääts ja matt ekraan (vastavalt joonisele 3). Mati ekraani ja lahkneva läätse asukohti saab valida suvaliselt, kuid mugavam on paigutada need punktidesse, mille koordinaadid on 10-kordsed.

Seega vahemaa a on määratletud kui punktide koordinaatide erinevus E ja FROM(punkti koordinaat FROM Kirjuta üles). Seejärel liigutatakse koonduvat läätse ilma ekraani ja lahknevat läätse puudutamata, kuni ekraanil saadakse objektist selge kujutis (katsetulemuse täpsus sõltub väga palju pildi selguse astmest).

Pärast seda eemaldatakse lahknev lääts ja ekraan viiakse koonduvale läätsele ning objektist saadakse jälle selge pilt. Ekraani uus asukoht määrab punkti koordinaadi D .

Ilmselgelt punktide koordinaatide erinevus FROM ja D määrab kauguse b, mis võimaldab valemi (4) abil arvutada lahkneva läätse fookuskaugust.

Selliseid mõõtmisi tehakse vähemalt viis korda, valides iga kord ekraani uue asendi ja lahkneva objektiivi.

Märge. Arvutusvalemi analüüsimine

jõuame kergesti järeldusele, et fookuskauguse määramise täpsus sõltub suuresti segmendi erinevusest b ja a. On ilmne, et kl a lähedal b vähimgi viga nende mõõtmisel võib tulemust oluliselt moonutada.

Vaatleme nüüd teist suure praktilise tähtsusega juhtumit. Enamikul meie kasutatavatest objektiividest on mitte üks, vaid kaks liidest. Milleni see viib? Olgu siis klaaslääts, mida piiravad erineva kumerusega pinnad (joon. 27.5). Mõelge valgusvihu fokuseerimisele punktist O punkti O'. Kuidas seda teha? Kõigepealt kasutame esimese pinna jaoks valemit (27.3), unustades teise pinna. See võimaldab meil kindlaks teha, et punktis O kiirgav valgus näib lähenevat või lahknevat (olenevalt fookuskauguse märgist) mõnest teisest punktist, näiteks O'-st. Nüüd lahendame probleemi teise osa. Klaasi ja õhu vahel on teine ​​pind, millele lähenevad kiired, koondudes punkti O'. Kus nad tegelikult kohtuvad? Kasutame uuesti sama valemit! Leiame, et need koonduvad punkti O. Nii on võimalik läbida vajadusel 75 pinda, rakendades järjestikku sama valemit ja liikudes ühelt pinnalt teisele!

On veelgi keerulisemaid valemeid, mis võivad meid aidata nendel harvadel elujuhtudel, kui meil on mingil põhjusel vaja jälgida valguse teed läbi viie pinna. Kui aga väga vaja, siis parem itereerida üle viie pinna järjest, kui hunnik valemeid pähe õppida, sest võib juhtuda, et me ei pea pindadega üldse vaeva nägema!

Igal juhul on arvutamise põhimõte järgmine: ühe pinna läbimisel leiame uue asukoha, uue fookuspunkti ja võtame selle järgmise allikana.

pinnad jne. Sageli on süsteemides mitut tüüpi klaasi erinevate näitajatega n 1, n 2, ...; seetõttu peame ülesande konkreetse lahenduse jaoks üldistama valemi (27.3) kahe erineva eksponendi n 1, n 2 korral. Lihtne on näidata, et üldistatud võrrandil (27.3) on vorm

Juhtum on eriti lihtne siis, kui pinnad on lähestikku ja lõplikust paksusest tulenevad vead võivad jääda tähelepanuta. Mõelge joonisel fig. 27.6, ja esitame järgmise küsimuse: millistele tingimustele peab lääts vastama, et kiir O'st fokusseeritaks O'-sse? Laske valgusel punktis P täpselt läbi läätse serva läbida. Siis (jättes ajutiselt tähelepanuta läätse T paksuse murdumisnäitajaga n 2) on üleliigne aeg teel ORO' võrdne (n 1 h 2 / 2s) + (n 1 h 2/2s') . Et võrdsustada sõiduaega OPO' ja aega mööda sirget rada, peab läätse keskel olema selline paksus T, et see lükkab valgust vajaliku aja edasi. Seetõttu peab läätse paksus T vastama suhtele

Samuti on võimalik T väljendada mõlema pinna R 1 ja R 2 raadiusega. Võttes arvesse tingimust 3 (antud lk 27), leiame juhtumi R 1 jaoks< R 2 (выпуклая линза)

Siit me lõpuks jõuame

Pange tähele, et nagu varem, kui üks punkt on lõpmatuses, asub teine ​​​​kaugusel, mida me nimetame fookuskauguseks f. F väärtuse määrab võrdus

kus n \u003d n 2 / n 1.

Vastupidisel juhul, kui s läheb lõpmatuseni, jõuab s' fookuskaugusele f'. Meie objektiivi fookuskaugused on samad. (Siin kohtame veel üht üldreegli erijuhtumit, mille kohaselt on fookuskauguste suhe võrdne nende kahe meedia murdumisnäitajate suhtega, kuhu kiired on fokuseeritud. Meie optilise süsteemi puhul on mõlemad näitajad samad ja seetõttu on fookuskaugused võrdsed.)

Unustame korraks fookuskauguse valemi. vahemaad. Kui ostsite tundmatu kõverusraadiusega ja mingi murdumisnäitajaga objektiivi, siis saab fookuskaugust lihtsalt mõõta, fokusseerides kaugest allikast tulevaid kiiri. Teades f-i, on mugavam meie valem kohe fookuskauguse järgi ümber kirjutada

Vaatame nüüd, kuidas see valem töötab ja mis sellest erinevatel juhtudel välja tuleb. Esiteks, kui üks kaugustest s ja s' on lõpmatu, on teine ​​võrdne f-ga. See tingimus tähendab, et paralleelne valgusvihk on fokuseeritud kaugusele f ja seda saab praktikas kasutada f määramiseks. Huvitav on ka see, et mõlemad punktid liiguvad samas suunas. Kui üks läheb paremale, siis teine ​​liigub samas suunas. Ja lõpuks, kui s ja s' on samad, on igaüks neist võrdne 2f-ga.

Tunni arendamine (tunni märkmed)

Liin UMK A. V. Perõškin. Füüsika (7–9)

Tähelepanu! Saidi haldamise sait ei vastuta metoodiliste arenduste sisu ega ka föderaalse osariigi haridusstandardi väljatöötamise vastavuse eest.

Tunni eesmärgid:

• välja selgitada, mis on objektiiv, klassifitseerida, tutvustada mõisteid: fookus, fookuskaugus, optiline võimsus, lineaarsuurendus;
• jätkata oskuste arendamist teemakohaste probleemide lahendamiseks.

Tundide ajal

Ma laulan teie ees rõõmust kiitust
Mitte kallid kivid ega kuld, vaid KLAAS.

M.V. Lomonossov

Selle teema raames tuletame meelde, mis on objektiiv; kaaluge õhukese läätsega pildistamise üldpõhimõtteid ja tuletage ka õhukese läätse valem.

Eelnevalt tutvusime valguse murdumisega, tuletasime ka valguse murdumise seaduse.

Kodutööde kontrollimine

1) uuring § 65

2) frontaaluuring (vt esitlus)

1. Milline joonistest näitab õigesti klaasplaati läbiva kiire kulgu õhus?

2. Millisel järgmistest joonistest on kujutis vertikaalselt asetatud lamepeeglis õigesti konstrueeritud?

3. Valguskiir liigub klaasist õhku, murdudes kahe keskkonna vahelisel liidesel. Milline suundadest 1-4 vastab murdunud kiirele?

4. Kassipoeg jookseb suure kiirusega tasase peegli poole V= 0,3 m/s. Peegel ise eemaldub kassipojast kiirusega u= 0,05 m/s. Millise kiirusega läheneb kassipoeg oma kujutisele peeglis?

Uue materjali õppimine

Üldiselt sõna objektiiv- See on ladinakeelne sõna, mis tõlkes tähendab läätsed. Läätsed on taim, mille viljad on väga sarnased hernestele, kuid herned ei ole ümarad, vaid on kõhukookide välimusega. Seetõttu hakati kõiki sellise kujuga ümmargusi prille nimetama läätsedeks.

Esmakordset mainimist läätsede kohta võib leida Vana-Kreeka Aristophanese näidendist "Pilved" (424 eKr), kus tuld tehti kumera klaasi ja päikesevalguse abil. Ja vanimate avastatud läätsede vanus on üle 3000 aasta. See nn objektiiv Nimrud. See leiti Austin Henry Layardi poolt 1853. aastal Nimrudis asuva Assüüria ühe iidse pealinna väljakaevamistel. Objektiiv on ovaalse kujuga, jämedalt poleeritud, üks külg on kumer ja teine ​​on tasane. Praegu hoitakse seda Briti muuseumis - Suurbritannia peamises ajaloo- ja arheoloogiamuuseumis.

Nimrudi objektiiv

Seega tänapäeva mõistes läätsed on läbipaistvad kehad, mis on piiratud kahe sfäärilise pinnaga . (kirjutage märkmikusse) Enim kasutatakse sfäärilisi läätsi, mille piirpindadeks on kerad või kera ja tasapind. Olenevalt sfääriliste pindade või kerade ja tasapindade suhtelisest paigutusest on olemas kumer ja nõgus läätsed. (Lapsed vaatavad optikakomplekti objektiive)

Omakorda kumerläätsed jagunevad kolme tüüpi- lame kumer, kaksikkumer ja nõgus-kumer; a nõgusad läätsed liigitatakse lame-nõgus, kaksiknõgus ja kumer-nõgus.

(Kirjuta üles)

Mis tahes kumerläätse saab kujutada kombinatsioonina läätse keskel asuvast tasapinnalisest paralleelsest klaasplaadist ja läätse keskosa suunas laienevatest kärbitud prismadest ning nõgusläätse võib kujutada kombinatsioonina tasapinnalisest paralleelsest klaasplaadist. läätse keskel ja kärbitud prismad, mis laienevad servade suunas.

On teada, et kui prisma on valmistatud keskkonnast optiliselt tihedamast materjalist, siis see suunab kiiret oma aluse poole. Seetõttu paralleelne valgusvihk pärast murdumist kumerläätses muutub koonduvaks(neid nimetatakse kogunemine), a nõgusas läätses vastupidi, paralleelne valgusvihk pärast murdumist muutub lahknevaks(seepärast nimetatakse selliseid läätsi hajumine).

Lihtsuse ja mugavuse huvides käsitleme läätsi, mille paksus on sfääriliste pindade raadiusega võrreldes tühine. Selliseid objektiive nimetatakse õhukesed läätsed. Ja tulevikus, kui me räägime objektiivist, saame alati aru õhukesest objektiivist.

Õhukeste läätsede sümboliseerimiseks kasutatakse järgmist tehnikat: kui lääts kogunemine, siis tähistatakse seda sirgjoonega, mille otstes on nooled, mis on suunatud objektiivi keskpunktist, ja kui objektiiv hajumine, siis on nooled suunatud objektiivi keskpunkti poole.

Koonduva läätse tavapärane tähistus

Erinevate läätsede tavapärane tähistus

(Kirjuta üles)

Objektiivi optiline keskpunkt on punkt, mille kaudu kiired ei murdu.

Nimetatakse mis tahes sirgjoont, mis läbib objektiivi optilist keskpunkti optiline telg.

Optilist telge, mis läbib läätse piiravate sfääriliste pindade keskpunkte, nimetatakse nn. optiline põhitelg.

Punkti, kus läätsele selle optilise põhiteljega (või nende jätkuga) paralleelselt langevad kiired ristuvad, nimetatakse objektiivi põhifookus. Tuleb meeles pidada, et igal objektiivil on kaks põhifookust - ees ja taga, sest. see murrab sellele kahest suunast langevat valgust. Ja mõlemad need fookused asuvad objektiivi optilise keskpunkti suhtes sümmeetriliselt.

koonduv objektiiv

(joonista)

lahknev objektiiv

(joonista)

Objektiivi optilise keskpunkti ja põhifookuse kaugust nimetatakse fookuskaugus.

fookustasand on läätse optilise põhiteljega risti olev tasapind, mis läbib selle põhifookust.
Nimetatakse väärtust, mis võrdub läätse vastastikuse fookuskaugusega, väljendatuna meetrites objektiivi optiline võimsus. Seda tähistatakse suure ladina tähega D ja mõõdetuna dioptrid(lühendatud dioptrid).

(Rekord)

Esimest korda tuletas meie saadud õhukese läätse valemi Johannes Kepler 1604. aastal. Ta uuris valguse murdumist väikese langemisnurga korral erineva konfiguratsiooniga läätsedes.

Objektiivi lineaarne suurendus on pildi lineaarse suuruse ja objekti lineaarse suuruse suhe. Seda tähistatakse suure kreeka tähega G.

Probleemi lahendamine(tahvli juures) :

• Str 165 harjutus 33 (1.2)
• Küünal asub 8 cm kaugusel koonduvast läätsest, mille optiline võimsus on 10 dioptrit. Millisel kaugusel objektiivist pilt saadakse ja milline see välja näeb?
• Millisele kaugusele 12 cm fookuskaugusega objektiivist tuleb asetada objekt nii, et selle tegelik pilt oleks kolm korda suurem kui objekt ise?

Kodus: §§ 66 nr 1584, 1612-1615 (Lukasiku kogu)