Изображение даваемое линзой кратко
Обновлено: 02.07.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Урок физики в 8 классе.
Тип урока: комбинированный.
Цели урока: формирование представлений о получении изображения, даваемого линзой при различных положениях предмета.
1. Образовательные цели: Организовать работу учащихся по изучению и первичному закреплению знаний путем коллективной и самостоятельной практической деятельности.
2. Развивающие цели Обеспечить развитие у школьников навыков, способствующих развитию памяти, логического мышления и применению имеющихся знаний и умений при работе с построением изображений даваемых линзой.
3. Воспитательные цели:
- воспитывать устойчивый познавательный интерес к предмету через показ практического применения темы;
- воспитывать такие качества личности, как активность, самостоятельность и аккуратность в работе;
-воспитывать у учащихся стремление к реализации себя в обществе.
Актуализация знаний – повторение изученного материала.
Изучение нового материала.
Закрепление изученного материала.
Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, интерактивная доска.
Этап 1. Организационный момент. (2 мин.)
Этап 3. Актуализация знаний – повторение изученного материала. (5 мин.)
Что называется линзой?
Ответ: Линзой называют прозрачные тела, ограниченные с двух сторон сферическими поверхностями.
Какие линзы вы знаете?
Ответ: выпуклые и вогнутые
Что называют фокусным расстоянием линзы?
Ответ: Расстояние от линзы до ее фокуса называется фокусным расстоянием линзы и обозначается F
4. Какую величину называют оптической силой линзы?
Ответ: Оптическая сила линзы- это величина, обратная ее фокусному расстоянию.
Этап 4. Изучение нового материала.
Внимание на экран( 3 слайд)
С помощью линз можно не только собирать или рассеивать лучи света, но, как вам хорошо известно, и получать различные изображения предмета. С помощью собирающей линзы попытаемся получить изображение светящейся лампочки или свечи.
Рассмотрим приёмы построения изображений. Для построения точки достаточно всего двух лучей. Поэтому выбирают два таких луча, ход которых известен. Это луч, параллельный оптической оси линзы, который, проходя сквозь линзу, пересечёт оптическую ось в фокусе. Второй луч проходит через центр линзы и не меняет своего направления.
Вы уже знаете, что по обе стороны от линзы на её оптической оси находится фокус линзы F. Если поместить свечу между линзой и её фокусом, то с той же стороны от линзы, где находится свеча, мы увидим увеличенное изображение свечи, её прямое изображение (рис. 157).
Рис. 157. Прямое изображение свечи
Если свечу расположить за фокусом линзы, то её изображение пропадёт, но по другую сторону от линзы, далеко от неё, появится новое изображение. Это изображение будет увеличенным и перевёрнутым по отношению к свече.
Расстояние от источника света до линзы возьмём больше двойного фокусного расстояния линзы (рис. 158). Его обозначим буквой d, d > 2F. Передвигая за линзой экран, мы можем получить на нём действительное, уменьшенное и перевёрнутое изображение источника света (предмета). Относительно линзы изображение будет находиться между фокусом и двойным фокусным расстоянием, т.е.
Рис. 158. Изображение, даваемое линзой, когда расстояние от источника света больше двойного фокуса
Такое изображение можно получить с помощью фотоаппарата.
Если приближать предмет к линзе, то его перевёрнутое изображение будет удаляться от линзы, а размеры изображения станут увеличиваться. Когда предмет окажется между точками F и 2F, т. е. F
Рис. 159. Изображение, даваемое линзой, когда предмет находится между фокусом и двойным фокусом
Если предмет поместить между фокусом и линзой, т. е. d мнимое, прямое и увеличенное изображение (рис. 160). Оно находится между фокусом и двойным фокусом, т.е.
Рис. 160. Изображение, даваемое линзой, когда предмет находится между фокусом и линзой
Таким образом, размеры и расположение изображения предмета в собирающей линзе зависят от положения предмета относительно линзы.
В зависимости от того, на каком расстоянии от линзы находится предмет, можно получить или увеличенное изображение (F 2F).
Рассмотрим построение изображений, получаемых с помощью рассеивающей линзы.
Поскольку лучи, проходящие через неё, расходятся, то рассеивающая линза не даёт действительных изображений.
На рисунке 161 показано построение изображения предмета в рассеивающей линзе.
Почему изображение на данном рисунке является действительным? (Слайд 12)
Ответ: Так как лучи, проходящие через рассеивающую линзу, не расходятся, линза дает действительное изображение.
По данному рисунку расскажите как строится изображение в рассеивающей линзе? Каким оно бывает?(слайд 13)
Оно бывает мнимым уменьшенным изображением.
Вопросы для закрепления:
1. В каких линзах мы с вами строили сегодня изображение?
Ответ: Собирающей и рассеивающей
2 . От чего зависят размеры и расположение изображения предмета в собирающей линзе?
Ответ: размеры и расположение изображения предмета в собирающей линзе зависят от положения предмета относительно линзы .
3.Зависит ли рассеивающая линза от положения предмета относительно линзы?
Ответ: Рассеивающая линза от положения предмета относительно линзы не зависит.
Посмотрев данный видеоурок мы вспомним, что такое линза и для чего она служит. Повторим основные характеристики тонких линз. Узнаем, как строятся изображения в тонкой линзе. Научимся давать характеристику изображениям, получаемым с помощью тонкой линзы. А также получим формулу тонкой линзы.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Изображения, даваемые линзой"
На прошлом уроке мы с вами говорили о том, что линза — это прозрачное тело, ограниченное криволинейными (чаще всего сферическими) или криволинейной и плоской поверхностями. Она служит для управления световыми пучками, а именно для изменения направления лучей.
До сих пор мы с вами не знаем, как построить изображение предмета в тонкой линзе? Ответу на этот вопрос и будет посвящён наш урок.
1) лучи, идущие параллельно главной оптической оси, так как после преломления в линзе, они проходят через её главный фокус (или проходят их продолжения).
2) из закона обратимости световых лучей следует, что лучи, которые идут к линзе через её фокус, после преломления будут направлены параллельно главной оптической оси — это второй набор лучей.
3) третий набор лучей выбираем исходя из того, что лучи, проходящие через оптический центр линзы, не меняют своего направления.
Точка пересечения преломлённых лучей в собирающей линзе или их продолжений в рассеивающей, и даёт нам положение изображения точечного источника света.
Усложним задачу. Пусть точечный источник света располагается на главной оптической оси линзы. Найдём, где образуется изображение:
Изображение в собирающей линзе будет являться действительным, так как оно получилось на пересечении самих преломлённых лучей, а в рассеивающей — мнимым, так как оно получено на пересечении продолжений преломлённых лучей.
Теперь рассмотрим, как строятся изображения протяжённых предметов, находящихся на разных расстояниях от собирающей линзы.
Для начала рассмотрим случай, когда предмет находится за двойным фокусом линзы:
Охарактеризуем полученное изображение. Во-первых, оно действительное, так как получилось на пересечении преломлённых лучей. Во-вторых, оно перевёрнутое. И в-третьих, как можно видеть из построения, оно уменьшенное.
Обратите внимание, что если предмет расположен перпендикулярно главной оптической оси, то и его изображение также будет перпендикулярно ей. Зная это, мы сможем построить изображение точки B и опустить перпендикуляр на главную оптическую ось, что мы и будем делать в дальнейшем.
Аналогичным способом, можно построить и охарактеризовать изображение предмета, находящегося на других расстояниях от линзы.
Предмет расположен во втором фокусе линзы.
Предмет находится между первым и вторым фокусом линзы.
Такие изображения получаются, например, на экране кинотеатра. Оно увеличенное — экран намного больше плёнки, на которой записан фильм. На экране реально существует светящаяся картинка. А чтобы фильм не шёл вверх ногами, потому что изображение перевёрнутое, в проекторе стоит система линз, каждая из которых вносит свой вклад в изменение хода лучей.
Построим изображение предмета, находящегося в главном фокусе линзе.
Как видим, преломлённые линзой лучи не пересекаются, как и не пересекаются их продолжения. Следовательно, изображения в этом случае нет.
И нам осталось рассмотреть последний случай, когда предмет находится между главным фокусом и линзой.
Обратите внимание, что в этом случае преломлённые лучи расходятся, а пересекаться будут только их продолжения. Поэтому изображение предмета будет мнимым, увеличенным, прямым и находиться со стороны изображаемого предмета.
Такое изображение мы получаем, например, когда пользуемся увеличительным стеклом для рассмотрения мелких объектов. Получается прямое увеличенное изображение, которое нам видно намного лучше, чем сам предмет. Но, заглянув за увеличительное стекло, увидим, что на самом деле этого увеличенного предмета там нет, то есть изображение мнимое.
При построении изображения действительного предмета в рассеивающей линзе поступают точно так же, как и в случае с собирающей. Единственное отличие состоит в том, что у рассеивающей линзы фокус мнимый.
Изображение, даваемое рассеивающей линзой, всегда мнимое, прямое, уменьшенное и находится между линзой и её фокусом со стороны изображаемого предмета.
Теперь выведем формулу, которая свяжет три величины — расстояние от предмета до линзы, расстояние от линзы до изображения и фокус линзы. Для этого рассмотрим собирающую линзу, предмет АВ и его изображение в этой линзе A’B’.
В общем виде, формула тонкой линзы записывается следующим образом: сумма величин, обратных расстояниям от предмета до линзы и от линзы до изображения, равна величине, обратной фокусному расстоянию:
Для практического использования формулы тонкой линзы, нам следует запомнить правило знаков:
для собирающей линзы, действительных источника и изображения, фокусное расстояние, расстояние от предмета до линзы и от линзы до изображения считают положительными;
для рассеивающей линзы, мнимых источника и изображения, фокусное расстояние, расстояние от предмета до линзы и от линзы до изображения считают отрицательными.
Стоит сразу отметить, что предмет или источник является мнимым только в том случае, если на линзу падает пучок сходящихся лучей, продолжения которых пересекаются в одной точке.
Как вы могли заметить, чаще всего, изображение, получаемое с помощью тонкой линзы, отличается своими размерами от предмета. Так вот, это различие между размерами предмета и размерами его изображения принято характеризовать линейным (или поперечным) увеличением линзы.
Если обозначить размеры предмета h, а размеры изображения — H, то линейное увеличение линзы равно отношению линейного размера изображения к линейному размеру предмета:
С помощью линз можно не только собирать или рассеивать лучи света, но, как вам хорошо известно, и получать различные изображения предмета. С помощью собирающей линзы попытаемся получить изображение светящейся лампочки или свечи.
Рассмотрим приёмы построения изображений. Для построения точки достаточно всего двух лучей. Поэтому выбирают два таких луча, ход которых известен. Это луч, параллельный оптической оси линзы, который, проходя сквозь линзу, пересечёт оптическую ось в фокусе. Второй луч проходит через центр линзы и не меняет своего направления.
Вы уже знаете, что по обе стороны от линзы на её оптической оси находится фокус линзы F. Если поместить свечу между линзой и её фокусом, то с той же стороны от линзы, где находится свеча, мы увидим увеличенное изображение свечи, её прямое изображение (рис. 157).
Рис. 157. Прямое изображение свечи
Если свечу расположить за фокусом линзы, то её изображение пропадёт, но по другую сторону от линзы, далеко от неё, появится новое изображение. Это изображение будет увеличенным и перевёрнутым по отношению к свече.
Расстояние от источника света до линзы возьмём больше двойного фокусного расстояния линзы (рис. 158). Его обозначим буквой d, d > 2F. Передвигая за линзой экран, мы можем получить на нём действительное, уменьшенное и перевёрнутое изображение источника света (предмета). Относительно линзы изображение будет находиться между фокусом и двойным фокусным расстоянием, т.е.
Рассмотрим построение изображений, получаемых с помощью рассеивающей линзы.
Поскольку лучи, проходящие через неё, расходятся, то рассеивающая линза не даёт действительных изображений.
На рисунке 161 показано построение изображения предмета в рассеивающей линзе.
Рис. 161. Построение изображения в рассеивающей линзе
Рассеивающая линза даёт уменьшенное, мнимое, прямое изображение, которое находится по ту же сторону от линзы, что и предмет. Оно не зависит от положения предмета относительно линзы.
1. Какое свойство линз позволяет широко использовать их в оптических приборах?
Получение изображения предмета.
2. В зависимости от чего меняются изображения, даваемые собирающей линзой?
В зависимости от того, на каком расстоянии находится предмет от линзы.
Изображения, даваемые собирающей линзой, зависят от места расположения предмета относительно линзы.
3. Как строилось изображение предмета, находящегося между фокусом и линзой, и каковы свойства этого изображения?
Изображение предмета между фокусом и линзой:
- построить ход двух лучей, исходящих из точки: первый луч - параллельно оптической оси, второй луч - через оптический центр линзы;
- за линзой эти лучи будут расходящимися и не пересекутся;
- изображение точки в этом случае даст пересечение продолжений этих лучей с той же стороны линзы, где находится сам предмет;
- т.к. предмет перпендикулярен оптической оси и один его конец находится на ней, то изображение предмета также будет перпендикулярно к оптической оси;
- из полученной точки изображения провести отрезок перпендикулярно оптической оси до пересечения с ней - это изображение предмета;
- полученное изображение является мнимым, прямым, увеличенным, находится по ту же сторону от линзы , что и сам предмет.
4. При каких условиях линза даёт уменьшенное, действительное изображение предмета? Где оно расположено?
Предмет находится за двойным фокусным расстоянием линзы.
В этом случае линза дает уменьшенное, перевернутое, действительное изображение предмета, лежащее по другую сторону линзы между ее фокусом и двойным фокусом.
5. При каких условиях линза даёт увеличенное, действительное изображение предмета? Где оно расположено?
Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом линзы, то линза дает его увеличенное, перевернутое, действительное изображение.
Оно расположено по другую сторону от линзы по отношению к предмету, за двойным фокусным расстоянием.
6. Почему изображения предметов, находящихся на расстоянии большим, чем 2F от собирающей линзы, являются действительными?
Лучи, исходящие от точки, находящейся на расстоянии от линзы, большем, чем двойное фокусное, проходят через линзу и пересекаются за ней.
Изображение точки, получаемое на пересечении самих лучей, называется действительным.
6. В каких оптических приборах используются линзы?
Линзы применяются в в фотоаппаратах, микроскопах, биноклях, очках, телескопах и т.д.
7. Почему вогнутая линза не даёт действительного изображения?
Рассеивающая линза не дает действительных изображений, так как лучи, прошедшие сквозь нее, расходятся.
Изображение точки получается на пересечении не самих лучей, а их продолжений.
8. Как строится изображение в рассеивающей линзе. Каким оно бывает?
Рассеивающая линза при всех положениях предмета дает уменьшенное, мнимое, прямое изображение, лежащее по ту же сторону от линзы, что и предмет.
Читайте также: