Серия уроков по теме "Геометрическая оптика"
advertisement
Образование тени Образование тени и полутени Законы отражения S S1 α β O SO – падающий луч, OS1 – отраженный луч, α – угол падения, β – угол отражения. Формула закона отражения: α = β. Мнимое изображение источника в плоском зеркале S α β А O S’ Мнимое изображение S’ симметрично источнику S, т.е. SA=AS’ Мнимое изображение действительного источника Преломление световых лучей S α Вакуум, с Стекло, v O γ S1 SO – падающий луч, OS1 – преломленный луч, α – угол падения, γ – угол преломления. Закон преломления: sin c n. sin v n – абсолютный показатель преломления среды, c n . v Преломление световых лучей S α Вода, v1, n1 O Стекло, v2, n2 β S1 Переход среда 1 (v1, n1) – среда 2 (v2, n2), где n2 > n1, v2 < v1, следовательно β < α. sin v n Закон преломления: . sin v n 1 2 2 1 Преломление световых лучей β S1 O Вода, v1, n1 α Стекло, v2, n2 S Переход среда 1 (v1, n1) – среда 2 (v2, n2), где n2 > n1, v2 < v1, следовательно β > α. sin α v2 n1 n Закон преломления: sin β v1 n2 n1 При β = 90º (полное отражение) sin 0 . n2 α0 – предельный угол падения. Преломление луча плоскопараллельной пластинкой α d О1 β β О2 α Луч, прошедший плоскопараллельную пластинку, выходит из неё параллельно направлению падения. Величина смещения h луча зависит от толщины d пластинки, от угла падения луча и от показателя n преломления пластинки. Преломление луча треугольной призмой δ Треугольная призма отклоняет луч, падающий на неё из воздуха к основанию. 45 45 Поворотная призма Оборотная призма Перископ Морская поверхность Применение явления полного отражения Применение явления полного отражения Явление дисперсии Объяснение нижнего («озёрного») миража h 1 2 n Изменение показателя преломления с высотой из-за более высокой температуры нижних слоёв воздуха 3 Попадание лучей в глаз наблюдателя Ход лучей вблизи поверхности Земли 4 Наблюдатель видит небосвода ниже линии горизонта Объяснение простого верхнего миража 1 h 2 n • Воздух у земной или водной поверхности охлаждён по сравнению с более высокими слоями. Световые лучи изгибаются так, что их траектория обращена выпуклостью вниз. • Объекты находящиеся за горизонтом «будут» наверху. Построение изображения предмета в вогнутом зеркале F C P Изображение предмета действительное, увеличенное и обратное Построение изображения предмета в вогнутом зеркале P F C d>2F. Изображение предмета действительное, уменьшенное и обратное. F<f<2F Построение изображения предмета в вогнутом зеркале F C P d<F. Изображение предмета мнимое, увеличенное и прямое Построение изображения предмета в выпуклом зеркале P C F Изображение предмета мнимое, уменьшенное и прямое Тонкие линзы Ход лучей в собирающей линзе 1 F F O 2 3 1 – луч, параллельный главной оптической оси, 2 – луч, проходящий через главный фо – кус, 3 – луч, идущий через оптический центр. Построение изображений в собирающей линзе 2F F F 2F O Если d > 2F, то F < f < 2F, изображение предмета действительное, уменьшенное и перевернутое. Построение изображений в собирающей линзе 2F F F 2F O F f d Формула линзы 1 1 1 F d f Поперечное увеличение H f Г h d Построение изображений в собирающей линзе 2F F F 2F O Если |d| < |F|, то |f| > 2|F|, а изображение предмета мнимое, увеличенное и прямое. Построение изображений в рассеивающей линзе 2F F F 2F O При любых значениях d изображение предмета мнимое, уменьшенное и прямое. Ход лучей в тонких линзах Глаз как оптическая система Строение человеческого глаза Зрачок Недостатки зрения Нормальный глаз Дальнозоркий глаз Близорукий глаз Исправление дефектов зрения С помощью собирающей (вогнуто–выпуклой) линзы С помощью рассеивающей (выпукло–вогнутой) линзы Проекционный аппарат Увеличение лупы φ0 А А1 В В1 L = 0,25 А φ А1 F В В1 Предмет расположен на фокальной плоскости лупы AB tg L 0,25 F Г AB tg0 F L L Увеличение лупы Предмет расположен перед фокальной плоскостью лупы tg 0,25 Г 1 tg0 L Микроскоп tg 0,25 Δ Г tg0 Fок Fоб Микроскоп Объектив микроскопа короткофокусный. Изображение предмета А'В' в объективе расположен между окуляром и его фокусом F2. В окуляре получается мнимое, прямое, увеличенное изображение А2В2. Телескопы Ход лучей в трубе Кеплера Fоб Г Fок Труба Галилея. Зрительная труба Телескоп рефрактор Fоб Г Fок Призматический бинокль
