Линзы. Оптическая сила линзы.

Урок 6. Линзы. Оптическая сила линзы

Для того чтобы управлять световыми пучками, т. е. изменять на­правление лучей, применяют специальные приборы, например лупа, микроскоп. Основной частью этих приборов является линза.

Линзы — это прозрачные тела, ограниченные криволинейными поверхностями. Чаще используют сферические линзы, у которых ограничивающими поверхностями являются сферы или сфера и плоскость. Различают линзы выпуклые и вогнутые. У выпуклых линз середина толще, чем края, у вогнутых, наоборот, середина тоньше краев.

Выпуклые линзы: 1 — двояковыпуклая, 2 — плосковыпуклая , 3 — вогнутовыпуклая. 

Вогнутые линзы: 4 — двояковогнутая, 5 — плосковогнутая , 6 — выпукловогнутая . 

Выпуклую линзу можно представить в виде совокупности плоскопараллельной пластинки (в середине) и усеченных призм (а), расширяющихся к середине призмы, а вогнутую — как совокупность плоскопараллельной пластинки и усеченных призм, расширяющихся к краям (в). Если призма сделана из материала, оптически более плотного, чем окружающая среда, то она отклоняет луч к основанию. Поэтому параллельный пучок после преломления в выпуклой (вогнутой) линзе станет сходящимся (расходящимся). Такие линзы называются собирающими (рассеивающими).

Двояковыпуклую линзу можно получить путем пересечения поверхностей двух прозрачных шаров.C₁ и С₂ — центры шаровых поверхностей. У тонких линз точки О₁ и O₂ сливаются в точку О, которая называется оптическим центром линзы.

Оптический центр линзы — точка, через которую лучи идут, не преломляясь. Любая прямая, проходящая через оптический центр, называется оптической осью. Оптическая ось, проходящая через центры сфер С₁ и С₂, называется главной оптической осью, все остальные — побочными оптическими осями.

Тонкую собирающую линзу условно обозначают так, как указано на рисунке слева.

Лучи, параллельные главной оптической оси, после преломления пересекутся в одной точке F, лежащей на главной оптической оси. Эта точка называется главным фокусом линзы. У линзы два главных фокуса: передний и задний, так как она преломляет свет, падающий на нее с двух сторон. Оба эти фокусы расположены симметрично относительно точки О.

Вогнутая линза, сделанная из материала, оптически более плотного, чем окружающая среда, рассеивает свет. Условное обозначение рассеивающей линзы указано на рисунке справа. Фокус рассеивающей линзы — точка, в которой пересекаются продолжения преломленных лучей, если падающие лучи были параллельны главной оптической оси. У рассеивающей линзы фокус мнимый, так как в нем пересекаются не сами преломленные лучи, а их продолжения. Расстояние OF от оптического центра до фокуса называется фокусным расстоянием F.

Опыт показывает, что линзы с более выпуклыми поверхностями преломляют сильнее и дают большее увеличение, чем линзы с меньшей кривизной. У линзы с большей кривизной фокусное расстояние меньше.

Видео http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21950/?

Преломляющую способность линзы характеризуют оптической силой линзы.

Оптическая сила линзы D — величина, обратная фокусному расстоянию:

В СИ единицей оптической силы является диоптрия (дптр). 1 дптр — оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.

Оптическую силу собирающей линзы условились считать положительной (фокус действительный), а оптическую силу рассеивающей линзы (фокус мнимый) — отрицательной.

Опыт показывает, что общая оптическая сила двух или более линз, сложенных вместе, равна алгебраической сумме оптических сил этих линз:

http://www.physbook.ru/index.php/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D0%B7%D1%8B

Надеемся наш тест Вам понравится и Вы легко с ним справитесь!