Линзы. Формула тонкой линзы

1. Тема: «Линзы. Формула тонкой линзы»

Учитель физики МОУ СШ №16
Клишина Елена Геннадиевна
Донецкая Народная Республика
г. Макеевка

2. Проверка знаний

1)Угол падения луча 30°, под каким углом к зеркалу падает
луч?
2) Изменение направления светового луча при переходе из
одной среды в другую называется_________ .
3) Из двух сред оптически более плотная та среда, в которой
скорость светового луча__________ .
4) Какая среда оптически более плотная n1 или n2 (рис. 1)?
n1
n2
5) Постройте ход луча: воздух – стекло, вода – воздух.

3. Ребус

Ответ: Линза

4. Что будем сегодня обсуждать

1. Что называется линзой?
2. Какие линзы бывают?
3. Что называется тонкой линзой?
4. Что такое оптический центр линзы, главная
ось, побочная ось?
5. Что такое фокус, фокусное расстояние?
6. Что такое оптическая сила?

5. Линзы

Отражение и преломление света используют для
того, чтобы изменять направление лучей, или
управлять световыми пучками. На этом основано
действие
таких
приборов,
как
микроскоп,
фотоаппарат и др. Главной частью большинства из
них является линза.

6. Линзы

Определение: Линза ( от lens – чечевица) –
называется прозрачное тело, ограниченное с
двух сторон поверхностями. Линзы бывают
двух видов: выпуклые и вогнутые.

7. Линзы

Вогнутые
–линзы, которые по краям
толще, чем посередине.
Бывают: двояковогнутые 1,
плосковогнутые 2, выпукловогнутые 3.
1
2
3
Выпуклые
– линзы, которые посередине
толще, чем у краев.
Бывают: двояковыпуклые 1,
плосковыпуклые 2, вогнутовыпуклые 3.
1
2
3

8.

Определение: Тонкая линза – линза, толщина
которой мала по сравнению с радиусами
сферических поверхностей.
R
О1
О
А
В
R1
АВ - толщина линзы
Радиусы R и R1 сферических
поверхностей.

9.

Прямую O2O1, проходящую через центры сферических
поверхностей, которые ограничивают линзу, называют
ее главной оптической осью.
Главная оптическая ось тонкой линзы проходит через
оптический центр (точка О).
Любую другую прямую, проходящую через оптический
центр, называют побочной оптической осью (АВ).
А
Главная оптическая ось
O1
O
В
Побочная оптическая
ось
O2

10. Фокус линзы

Точка, в которой пересекаются после преломлений в собирающей
линзе лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси,
называется главным фокусом линзы.
Расстояние от линзы до ее фокуса называется фокусным расстоянием
линзы и обозначают буквой F.
Если световой пучок пропустить через линзу с другой
стороны, то будет наблюдаться такая же картина. У
каждой линзы есть два фокуса – по одному с каждой
стороны.

11. Ход лучей в выпуклых линзах

Если на выпуклую линзу направить пучок лучей,
параллельных главной оптической оси, то после
преломления они соберутся в одной точке – фокусе линзы.
Следовательно, выпуклая линза собирает лучи, идущие от
источника. Поэтому линза называется собирающей.

12. Ход лучей в вогнутых линзах

Если на вогнутую линзу направить пучок лучей,
параллельных главной оптической оси, то после
преломления в линзе пучок станет расходящимся, а
продолжения этих лучей сойдутся в одной точке с той
стороны линзы, с которой падает свет. Эта точка является
мнимым
фокусом.
А
такая
линза
называется
рассеивающей.

13. Как будут направлены лучи, если источник света поместить в фокус?

Лучи расходятся от источника света во всех
направлениях. Некоторые из них проходят через
линзу и преломляются. После прохождения лучи
будут направлены параллельно главной оптической
оси.

14. От чего зависит фокусное расстояние линзы?

Фокусное расстояние линзы зависит от степени
кривизны ее поверхностей.
Линза с более выпуклыми поверхностями
преломляет лучи сильнее, чем линза с менее
выпуклыми поверхностями. Следовательно, ее
фокусное расстояние меньше.
F

15. Оптическая сила линзы

Определение: Оптическая сила – это величина,
обратная ее фокусному расстоянию.
Чем ближе к линзе лежат ее фокусы, тем
сильнее линза преломляет лучи, собирая или
рассеивая их, и тем больше по абсолютному
значению оптическая сила линзы.

16. Единицы измерения

За единицу оптической силы принята диоптрия
(дптр).
1 Диоптрия – это оптическая сила линзы,
фокусное расстояние которой равно 1 м.
F
1м

17. Ответить на вопросы:

1. Что такое линза?
2. Какие бывают линзы?
3. Что такое фокусное расстояние
линзы, фокус линзы?
4. Что такое оптическая сила?
5. Для каких линз оптическая сила
считается
положительной/отрицательной?

18. Закрепление материала

1. Линзы (рис. 410) изготовлены из
одинакового стекла. Какая из них имеет
меньшее фокусное расстояние?
Ответ: Линза 2, так как она имеет
меньший радиус кривизны
поверхностей.

19. Закрепление материала

2. Как называются линзы, изображенные на
рисунке 411? Какая из них имеет действительный
фокус, а какая — мнимый? Одинаково ли у них
фокусное расстояние?
Ответ: Линза 1 — вогнутая рассеивающая линза,
фокус ее мнимый; линза 2 — двояковыпуклая
собирающая линза, фокус действительный; фокусное
расстояние линзы 1 больше.

20. Закрепление материала

3. Края линзы обрезали. Изменилось ли
при этом ее фокусное расстояние?
Ответ: Нет. Фокусное расстояние линзы зависит от показателя
преломления вещества, из которого сделана линза и радиуса ее
кривизны.

21. Закрепление материала

1. Фокусное расстояние линзы равно 50 см.
Какова оптическая сила этой линзы?
2. Оптическая сила линзы +4 дптр. Найдите ее
фокусное расстояние. Какая это линза —
собирающая или рассеивающая?
3. У одной линзы фокусное расстояние равно
0,25 м, у другой – 10 см. Какая из них обладает
большей оптической силой?