Геометрическая оптика с формулами

Основные законы геометрической оптики

Геометрическая оптика с формулами
Определение 1

Оптика – один из разделов физики, который изучает свойства и физическую природу света, а также его взаимодействия с веществами.

Данный раздел делят на три, приведенные ниже, части:

  • геометрическая или, как ее еще называют, лучевая оптика, которая базируется на понятии о световых лучах, откуда и исходит ее название;
  • волновая оптика, исследует явления, в которых проявляются волновые свойства света;
  • квантовая оптика, рассматривает такие взаимодействия света с веществами, при которых о себе дают знать корпускулярные свойства света.

В текущей главе нами будут рассмотрены два подраздела оптики. Корпускулярные свойства света будут рассматриваться в пятой главе.

Геометрическая оптика. Основные законы геометрической оптики

Задолго до возникновения понимания истинной физической природы света человечеству уже были известны основные законы геометрической оптики.

Закон прямолинейного распространения света

Определение 1

Закон прямолинейного распространения света гласит, что в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Подтверждением этому служат резкие тени, которые отбрасываются непрозрачными телами при освещении с помощью источника света сравнительно малых размеров, то есть так называемым «точечным источником».

Иное доказательство заключается в достаточно известном эксперименте по прохождению света далекого источника сквозь малое отверстие, с образующимся в результате узким световым пучком. Данный опыт подводит нас к представлению светового луча в виде геометрической линии, вдоль которой распространяется свет.

Определение 2

Стоит отметить тот факт, что само понятие светового луча вместе с законом прямолинейного распространения света утрачивают весь свой смысл, в случае если свет проходит через отверстия, размеры которых аналогичны с длиной волны.

Исходя из этого, геометрическая оптика, которая опирается на определение световых лучей – это предельный случай волновой оптики при λ→0, рамки применения которой рассмотрим в разделе, посвященном дифракции света.

На грани раздела двух прозрачных сред свет может частично отразиться таким образом, что некоторая часть световой энергии будет рассеиваться после отражения по уже новому направлению, а другая пересечет границу и продолжит свое распространение во второй среде.

Закон отражения света

Определение 3

Закон отражения света, основывается на том, что падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, находятся в одной плоскости (плоскость падения). При этом углы отражения и падения, γ и α – соответственно, являются равными величинами.

Закон преломления света

Определение 4

Закон преломления света, базируется на том, что падающий и преломленный лучи, также как перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение sin угла падения α к sin угла преломления β является величиной, неизменной для двух приведенных сред:

sin αsin β=n.

Ученый В. Снеллиус экспериментально установил закон преломления в 1621 году.

Определение 5

Постоянная величина n – является относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Определение 6

Показатель преломления среды относительно вакуума имеет название – абсолютный показатель преломления.

Определение 7

Относительный показатель преломления двух сред – это отношение абсолютных показателей преломления данных сред, т.е.: 

n = n2n1.

Свое значение законы преломления и отражения находят в волновой физике. Исходя из ее определений, преломление является результатом преобразования скорости распространения волн в процессе перехода между двумя средами.

Определение 8

Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости во второй υ2:

n=υ1υ2.

Определение 9

Абсолютный показатель преломления эквивалентен отношению скорости света в вакууме c к скорости света υ в среде: 

n=cυ.

На рисунке 3.1.1 проиллюстрированы законы отражения и преломления света.

Рисунок 3.1.1. Законы отражения υ преломления: γ = α; n1 sin α=n2 sin β.

Определение 10

Среда, абсолютный показатель преломления которой является меньшим, является оптически менее плотной.

Определение 11

В условиях перехода света из одной среды, уступающей в оптической плотности другой (n2

Источник: https://Zaochnik.com/spravochnik/fizika/geometricheskaja-optika/osnovnye-zakony-geometricheskoj-optiki/

Геометрическая оптика. Формулы ЕГЭ

Геометрическая оптика с формулами

Все формулы взяты в строгом соответствии с Федеральным институтом педагогических измерений (ФИПИ)

3.6 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

3.6.1 Прямолинейное распространение света в однородной среде. Луч света

3.6.2 Законы отражения света

1)Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к границе двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2)Угол падения луча а равен углу отражения луча ß. Углы падения и отражения измеряются между направлением лучей и перпендикуляром.

3.6.3 Построение изображений в плоском зеркале

Построение изображения точечного источника света

S – точечного источника светаMN – зеркальную поверхность

На нее падают расходящиеся лучи SO, SO1, SO2

По закону отражения эти лучи отражаются под таким же углом:

SO под углом 00,

SO1 под углом β1 = α1,
SO2 под углом β2 = α2
В глаз попадает расходящийся пучок света.
Если продолжить отраженные лучи за зеркало, то они сойдутся в точке S1.
В глаз попадает расходящийся пучок света, как будто исходящий из точки S1.
Эта точка называется мнимым изображением точки S.

Построение изображения предмета

  1. К зеркалу прикладываем линейку так, чтобы одна сторона прямого угла лежала вдоль зеркала.
  2. Двигаем линейку так, чтобы точка, которую хотим построить лежала на другой стороне прямого угла
  3. Проводим линию от точки А до зеркала и продляем ее за зеркало на такое же расстояние и получаем точку А1.
  4. Аналогично все проделываем для точки В и получаем точку В1
  5. Соединяем точку А1 и точку В1, получили изображение А1В1 предмета АВ.

Изображение должно быть таким же по размерам, как и предмет, находиться за зеркалом на таком же расстоянии, как и предмет перед зеркалом.

3.6.4 Законы преломления света

  1. Падающий и преломлённый лучи и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
  2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред, равная относительному показателю преломления.

Преломление света:

Абсолютный показатель преломления: 

Относительный показатель преломления:

Ход лучей в призме

Проходя через призму, белый цвет (луч) не только преломляется, но и разлагается в цветной радужный спектр.

Соотношение частот и длин волн при переходе монохроматического света через границу раздела двух оптических сред:

3.6.5 Полное внутреннее отражение

Предельный угол полного внутреннего отражения: 

3.6.6 Собирающие и рассеивающие линзы. Тонкая линза. Фокусное расстояние и оптическая сила тонкой линзы:

3.6.7 Формула тонкой линзы: 

Увеличение, даваемое линзой: 

3.6.8 Ход луча, прошедшего линзу под произвольным углом к её главной оптической оси. Построение изображений точки и отрезка прямой в собирающих и рассеивающих линзах и их системах

Собирающая линза

Если параллельные лучи будут падать на собирающуюся линзу, то они встретятся в фокусе, если же они будут выходить из мнимого фокуса и попадать на линзу, то после нее они пройдут параллельно друг другу.

Если же параллельные лучи пойдут под некоторым углом к основной оси, то они так же соберутся в одной точке, однако она будет назваться побочным фокусом, который находится в фокальной плоскости.

Правила хода лучей:

1. Лучи, попавшие в оптический центр, не изменяют траектории движения.

2. Параллельный к главной оси луч собирается в фокусе.

3. Чтобы понять, куда пойдет луч, падающий под некоторым углом на линзу, следует построить побочную ось, что будет ему параллельна.

Вести её следует до точки пересечения с фокально плоскостью. Это позволит определить побочный фокус.

Рассеивающая линза

В рассеивающейся линзе пучок собирается во мнимом фокусе и расходится за пределами линзы.

Если же лучи будут падать под некоторым углом к линзе, то они в любом случае будут расходиться, однако перед линзой соберутся в мнимом побочном фокусе.

Правила хода лучей:

1. Данное правило справедливо для всех линз — лучи, проходящие через оптический центр, не меняют траектории.

2. Если луч, параллельный главной оптической оси, попадает на линзу, то он рассеивается, но пересекает мнимый фокус.

3. Для определения побочного мнимого фокуса для луча, который падает на линзу под углом, следует провести побочную ось, параллельную ходу лучей.

Построение изображений

Если перед линзой находится некоторая точка, излучающая свет, то изображение от данной точки можно получить в случае пересечения лучей в фокусе.

Действительное изображение — лучи пересекаются в некоторой точке после того, как преломились.

Мнимое изображение — изображение из-за пересечения лучей вблизи мнимого фокуса.

Построение изображения в собирающей линзе

1. Расстояние от предмета до линзы больше, чем фокусное расстояние: d>F.

Для получения изображения направим один луч SO через центр линзы, а второй SX произвольный.

Параллельно к произвольному расположим побочную оптическую ось OP до пересечения с фокальной плоскостью. Проведем луч через точку пересечения фокальной плоскости и побочной оси.

Будем вести луч до тех пор, пока он не пересечется с лучом SO. В данной точке и покажем изображение.

Если светящаяся точка находится в некотором месте на оси, то поступаем таким же образом — ведем произвольный луч до линзы, параллельно ему побочную ось, после линзы пропускаем луч через точку пересечения фокальной плоскости и побочной оси. Место, где данный луч пересечет главную оптическую ось, и будет местом расположения изображения.

Существует так же более простой способ построения изображения. Однако, он используется только в том случае, когда светящаяся точка находится вне главной оси.

От предмета проводим два луча — один через оптический центр, а другой параллельно главной оси до пересечения с линзой. Когда второй луч пересек линзу, направляем его через фокус. Место, где пересекутся два луча — это и есть место для расположения изображения.

Полученные изображения от предметов после собирающей линзы

1. Предмет находится между первым и вторым фокусом, то есть 2F > d >F.

Если один край предмета находится на главной оси, то следует находить расположение за линзой только конечной его точки. Как проецировать точку, мы уже знаем.

Стоит отметить тот факт, что если тело находится между первым и вторым фокусами, то благодаря собирающей линзе его изображение получается перевернутым, увеличенным и действительным.

Увеличение находится следующим образом:

2. Изображение за вторым фокусом d > 2F.

Если местонахождение предмета сместилось левее относительно линзы, то в ту же сторону сместится и полученное изображение.

Изображение получается уменьшенное, перевернутое и действительное.

3. Расстояние до предмета меньше расстояния до фокуса: F > d.

В данном случае, если мы воспользуемся известными правилами и проведем один луч через центр линзы, а второй параллельно, а потом через фокус, то увидим, что они будут расходиться. Соединятся они только в том случае, если их продолжить перед линзой.

Данное изображение получится мнимое, увеличенное и прямое.

4. Расстояние до предмета равно расстоянию до фокуса: d = F.

Лучи после линзы идут параллельно — это значит, что изображения не будет.

Рассеивающая линза

Для данной линзы используем все те же правила, что и раньше. В результате построения аналогичных изображений, получим:

Вне зависимости от расположения предмета относительно рассеивающей линзы: изображение мнимое, прямое, увеличенное.

3.6.9 Фотоаппарат как оптический прибор

Глаз как оптическая система

Сначала лучи попадают на защитную часть глаза, называемую роговицей.

Роговица — это сферическое прозрачное тело, а, значит, она преломляет лучи, попавшие на нее.

Далее лучи попадают на хрусталик. Он выступает в роли двояковыпуклой линзы. После хрусталика лучи собираются в одну точку. Как известно двояковыпуклая линза — это собирающая линза.

В зависимости от того, на каком расстоянии находится предмет, хрусталик меняет радиусы кривизны, что улучшает фокусировку. Процесс, при котором хрусталик непроизвольно подстраивается к расстоянию предмета, называется аккомодация. Данный процесс происходит, когда мы смотри на приближающийся или отдаляющийся предмет.

Перевернутое и уменьшенное изображение попадает на сетчатку, где нервные окончания сканируют его, переворачивают и отправляют в мозг.

Проблемы со зрением

Как известно, существует две основных проблемы со зрением: дальнозоркость и близорукость. Обе болезни описываются исключительно с точки зрения физики, а объясняются свойствами и толщиной линзы (хрусталика).

Если лучи от предмета соединяются перед сетчаткой, то человек страдает на близорукость.

Исправить данную проблему можно с помощью рассеивающей линзы, то есть именно поэтому больным выписывают очки.

Дальнозоркость — при такой болезни лучи соединяются после сетчатки, то есть фокус находится за пределами глаза.

Для исправления такого зрения используют очки с собирающими линзами.

Кроме природного оптического прибора существуют и искусственные: микроскопы, телескопы, очки, камеры и прочие предметы. Все они имеют аналогичное строение. Для улучшения или увеличения изображения используется система из линз (в микроскопе, телескопе).

Фотоаппарат

Искусственным оптическим прибором можно назвать фотоаппарат. Рассматривать строение современных фотоаппаратов — достаточно сложно. Поэтому в школьном курсе физики рассмотрим самую простую модель, один из первых фотоаппаратов.

Основным оптическим преобразователем, который способен зафиксировать большой объект на пленке, является объектив. Объектив состоит из одной или более линз, которые позволяют фиксировать изображение.

Объектив имеет возможность изменять положение линз относительно друг друга, чтобы фокусировать изображение, то есть делать его четким. Все мы знаем, как выглядит сфокусированное изображение — оно четкое, полностью описывает все детали предмета.

Если же линзы в объективе не сфокусированы, то изображение получается нечетким и размытым. Аналогичным образом видит человек, обладающим плохим зрением, поскольку изображение не попадает в фокус.

Чтобы получить изображение от отражения света для начала необходимо открыть затвор — только в данном случае пленка будет освещаться в момент фотографирования. Чтобы обеспечить необходимый поток света, его регулируют с помощью диафрагмы.

В результате преломления лучей на линзах объектива, на пленке можно получить перевернутое, действительное и уменьшенное изображение.

Источник: https://xn--80ancdodk1bn.xn--p1ai/%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F-%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8B-%D0%B5%D0%B3%D1%8D/

Законы геометрической оптики. урок. Физика 11 Класс

Геометрическая оптика с формулами

Тема: Оптика

Урок: Законы геометрической оптики

Геометрическая оптика является самой древней частью оптики как науки.

Геометрическая оптика – это раздел оптики, в котором рассматривают вопросы распространения света в различных оптических системах (линзах, призмах и т. д.) без рассмотрения вопроса о природе света.

Одним из основных понятий в оптике и, в частности, в геометрической оптике, является понятие луча.

Световой луч – линия, вдоль которой распространяется световая энергия.

Световой луч – это пучок света, толщина которого много меньше расстояния, на которое он распространяется. Такое определение близко, например, к определению материальной точки, которое дается в кинематике.

Первый закон геометрической оптики (Закон о прямолинейном распространении света): в однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.

По теореме Ферма: свет распространяется по такому направлению, время распространения по которому будет минимально.

Второй закон геометрической оптики (Законы отражения):

1. Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред.

2. Угол падения равен углу отражения (см. Рис. 1).

∟α = ∟β

Рис. 1. Закон отражения

Третий закон геометрической оптики (Закон преломления) (см. Рис. 2)

1. Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным в точку падения.

2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина, постоянная для данных двух сред, которая называется показателем преломления (n).

Интенсивность отраженного и преломленного луча зависит от того, какова среда и что собой представляет граница раздела.

Рис. 2. Закон преломления

Физический смысл показателя преломления:

Показатель преломления является относительным, так как измерения проводятся относительно двух сред.

В том случае, если одна из сред – это вакуум:

С – скорость света в вакууме,

n – абсолютный показатель преломления, характеризующий среду относительно вакуума.

Если свет переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду, то скорость света уменьшается.

Оптически более плотная среда – среда, в которой скорость света меньше.

Оптически менее плотная среда – среда, в которой скорость света больше.

Закон полного внутреннего отражения

Существует предельный угол преломления – наибольший угол падения луча, при котором еще имеет место преломление при переходе луча в менее плотную среду. При углах падения больше предельного происходит полное внутреннее отражение (см. Рис. 3).

Рис. 3. Закон полного внутреннего отражения

Границы применимости геометрической оптики заключаются в том, что необходимо учитывать размер препятствий для света.

Свет характеризуется длиной волны, равной примерно 10-9 метра

Если препятствия больше длины волны, то можно использовать размеры геометрической оптики.

Список рекомендованной литературы

  1. Физика. 11 класс: Учебник для общеобразоват. учреждений и шк. с углубл. изучением физики: профильный уровень / А.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, А.Н. Малинин и др. Под ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. Рос. акад. наук, Рос. акад. образования. – М.: Просвещение, 2009.
  2. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2005.
  3. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2010.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Рекомендованное домашнее задание

Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10–11 кл. – М.: Дрофа, 2010. – № 1023, 1024, 1042, 1054.

  1. Зная скорость света в вакууме, найдите скорость света в алмазе.
  2. Почему, сидя у костра, мы видим предметы, расположенные напротив, колеблющимися?
  3. Прокомментируйте опыт: положите монетку на стол и поставьте на нее пустую стеклянную банку (см. Рис. 4). Посмотрите на монетку сбоку сквозь стенку банки (или попросите кого-нибудь смотреть на монетку). Налейте воды полную банку и посмотрите вновь сбоку на дно банки. Куда исчезла монетка?

Рис. 4. 

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/11-klass/boptikab/zakony-geometricheskoy-optiki

Геометрическая оптика с формулами

Геометрическая оптика с формулами

Ряд оптических явлений можно рассматривать, основываясь на понятии луча света.

Определение 1

Часть оптики, как науки, в которой определяющим понятием служит луч света, не принимается во внимание волновая природа света, исследуются законы, по которым свет распространяется в прозрачных веществах, отражается от зеркальных поверхностей, называют геометрической (или лучевой) оптикой.

В рамках лучевой оптики раскрываются принципы построения изображений, если применяются оптические системы.

Законы и теории лучевой оптики являются справедливыми только тогда, когда можно не учитывать интерференцию и дифракцию волн света. Известно, что явление дифракции проявляется слабее при маленькой длине волны. Следовательно, геометрическую оптику можно назвать «пределом» волновой оптики при минимальной длине волны.

Самые значимые законы геометрической оптики были известны еще до открытия природы видимого света:

  1. Закон распространения света по прямой в оптически однородном веществе.
  2. Закон независимости пучков света, выполняющийся исключительно в линейной оптике.
  3. Закон отражения света.
  4. Закон преломления.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Лучевая оптика — приближенный метод построения изображений в оптических системах. Она дает возможность рассмотреть базовые явления, которые связаны с прохождением в них света. Поэтому геометрическую оптику называют базой для теории оптических приборов.

Свойства лучей света в геометрической оптике

Определение 2

Лучами считают линии, которые перпендикулярны волновым поверхностям (в оптически изотропных веществах).

Свойства лучей света в геометрической оптике:

  1. Считается, что по лучам распространяется энергия света.
  2. Пересекаясь, лучи не взаимодействуют.
  3. В однородном веществе лучи света являются прямыми линиями.
  4. На границе двух веществ лучи отражаются и преломляются по законам, которые рассмотрим чуть позднее.

Система лучей составляет пучок света. В гомоцентрическом пучке лучи пересекаются в одной точке, если их продолжить. Гомоцентрическому пучку света можно поставить в соответствие сферическую волновую поверхность. Гомоцентрические пучки бывают:

  • сходящимися;
  • расходящимися;
  • параллельные лучи (с соответствующей плоской световой волной).

Закон распространения света по прямой

Свет распространяется по прямой линии, если среда является оптически однородной.

В качестве доказательства данного закона можно считать тени с резкими границами, если непрозрачные предметы освещаются точечным источником света.

Данный закон нарушается, если размеры препятствия сравнимы с длиной волны.

Закон независимости пучков света

Эффект, который вызывает каждый пучок света в отдельности, независим от наличия других пучков.

Действие данного закона демонстрируют, проводя разбиение пучка света на отдельные пучки (например, с использованием диафрагм).

При попадании света на границу раздела двух прозрачных веществ, луч, который падает ($A$) делится на два, называемые отраженным ($B$) и преломленным ($C$) (рис.1).

Рисунок 1. Деление луча на преломленный и отраженный. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Закон отражения

Отраженный ($ B$) и падающий ($A$) лучи находятся в одной плоскости с перпендикуляром к границе раздела двух веществ ($N$) (рис.1). При этом угол падения равен углу отражения:

$\alpha{}=\beta{}\left(1\right).$

Замечание 1

Точка пересечения падающего, отраженного лучей и нормали к границе раздела веществ называется точкой падения.

Закон преломления

Падающий луч, преломленный луч и нормаль к границе раздела веществ в токе О (рис.1) находятся в одной плоскости, при этом выполняется соотношение между углами падения и преломления:

$\frac{\sin{\alpha{}}}{\sin{\gamma{}}}=n_{21}\left(2\right),$

где $n_{21}=\frac{n_2}{n_1}$ (3) – относительный показатель преломления второго вещества по отношению к показателю преломления первого вещества.

Относительный показатель преломления двух веществ находят как отношение абсолютных показателей преломления (см. формулу 3).

Определение 3

Абсолютный показатель преломления ($n$) – это величина, которую находят как отношение скоростей:

$n=\frac{c}{v}\left(4\right),$

где $c$ – скорость света в вакууме; $v$ – фазовая скорость электромагнитной волны в рассматриваемом веществе.

Закон преломления (2), принимая во внимание определение (3) можно представить в виде:

$n_1\sin{\alpha{}}=n_2\sin{\gamma{}\left(5\right).}$

Симметрия выражения (5) говорит об обратимости лучей света. Это означает то, что при обращении луча C (рис.1) и падении его на границу раздела тех же веществ под углом $\gamma{}$, преломленный луч в среде с показателем преломления $n_1$ , пройдет вдоль луча A, но в обратном направлении.

При распространении света из вещества с большим показателем преломления в вещество оптически менее плотное (это означает $n_1>n_2$ ) можно сказать, что:

$\frac{\sin{\alpha{}}}{\sin{\gamma{}}}=\frac{n_2}{n_1} $ < $1$

угол преломления больше угла падения.

Явление полного отражения

При увеличении угла падения угол преломления растет. Но этот рост не может быть бесконечным.

При некотором угле падения, который называется предельным ($α=α_{pr}$ ), угол преломления становится равен $\gamma{}=\frac{\pi{}}{2}$ .

Если углы падения луча света будут больше, чем $α_{pr}$, весь свет, попадающий на границу раздела веществ будет полностью отражаться. Такое явление называют полным отражением.

Предельный угол $α_{pr}$ несложно определить из (5), имеем:

$\sin{{\alpha{}}_{pr}}=\frac{n_2}{n_1}=n_{21}\left(6\right).$

Уравнение (6) справедливо для $α_{pr}$ при $n_2\leq{}n_1$.

Явление полного отражения возможно только, если свет падает из вещества с большей оптической плотностью в оптически менее плотное вещество.

Линзы

Линзами называют прозрачные тела, которые ограничены двумя поверхностями. Чаще всего одна из них имеет форму сферы (цилиндра), вторая плоская или сферическая. Линзы преломляют лучи света и могут создавать оптические образы предметов.

По форме линзы подразделяют на:

  • двояковыпуклые;
  • плосковыпуклые;
  • двояковогнутые;
  • плосковогнутые;
  • выпукло – вогнутые;
  • вогнуто – выпуклые.

С точки зрения оптических качеств линзы бывают:

  • собирающими;
  • рассеивающими.

Замечание 2

Линза считается тонкой, если имеет толщину много меньше, чем величина радиуса ее поверхностей.

Оптическую силу тонкой линзы можно найти как:

$Ф=\frac{1}{f}=\left(N-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)\left(7\right),$

где $N=\frac{n}{n_1}$ – относительный показатель преломления ( $n$ — абсолютный показатель преломления вещества линзы; $n_1$ – абсолютный показатель преломления окружающего линзу вещества). $R_1, R_2 $– радиусы кривизны поверхностей линзы. (Радиус кривизны выпуклой линзы считают большим нуля.) $f $– фокусное расстояние линзы.

Формулой тонкой линзы считают выражение:

$\left(N-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\left(8\right),$

где $a$ – расстояние от линзы до предмета; $b$ – расстояние от линзы до изображения предмета.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/geometricheskaya_optika_s_formulami/

Booksm
Добавить комментарий