Физика 8 класс реферат по теме изображение даваемое линзой

Обновлено: 05.07.2024

Мы уже многое узнали о линзах: о том, какого вида они бывают, как преломляют лучи. Сегодня мы рассмотрим, какие изображения можно получить с помощью различных линз и научимся строить эти изображения. Рассмотрим, какие изображения можно получить с помощью собирающей линзы. Расположим перед линзой свечу, за линзой расположим экран, передвигая экран, добьемся четкого изображения на нем. Мы видим, что на экране получилось четкое изображение предмета. Если изображение есть, то оно называется действительным. Но оно вверх ногами, такое изображение называют перевернутым. И вы видите, что если предмет находится далеко от линзы – то изображение получается уменьшенным. Сделаем построение этого изображения.
Для построения изображений в линзах достаточно воспользоваться двумя лучами. Первый идет параллельно главной оптической оси, проходя через линзу, он преломится и пройдет через главный фокус. Второй луч проходит через оптический центр линзы, он не преломляется. В точке, где пересеклись эти два луча, будет находиться вершина изображения.
Графически, это построение выполняется так:
- изобразим собирающую линзу; - отметим оптический центр линзы О и через него проведем главную оптическую ось, на которой отмечаем главные фокусы и линзы и двойной фокус. Предмет АВ располагается за двойным фокусом. Первый луч идет параллельно главной оптической оси, проходя через линзу, он преломляется и проходит через главный фокус. Второй луч проходит через оптический центр линзы, не преломляясь. Точку, где пересеклись эти два луча, обозначают А1, это вершина изображения. Проведя перпендикуляр к главной оптической оси мы найдем вторую точку В1. Стрелка А1 В1 есть изображение предмета АВ. Расстояние от предмета до линзы обозначают буквой d. Если предмет находится на расстоянии большем чем двойной фокус, то полученное изображение будет действительным, перевернутым и уменьшенным. Расстояние от линзы до изображения обозначают буквой f. Изображение будет располагаться между фокусом и двойным фокусом.
Какое изображение получится, если расположить предмет в двойном фокусе? Расположим перед линзой свечу в двойном фокусе. Изображение будет действительное, перевернутое и равное самому предмету. Передвинем предмет ближе к линзе. Изображение все также действительное и перевернутое, но теперь оно увеличенное. Расположим предмет так. чтобы расстояние от линзы было меньше чем фокусное расстояние. На экране мы изображения не увидим. Однако если мы посмотрим в линзу, то увидим изображение. Причем оно будет увеличенным и прямым.
Оказывается, наш глаз обладает свойством продлевать преломленные лучи, и мы видим мнимое изображение. Оно также будет прямым и увеличенным. Изображение в рассеивающей линзе будет так же мнимым и прямым, но уменьшенным. Такое изображение мы видим, когда смотрим в дверной глазок.

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.

Материал содержит конспект урока и презентацию к нему.

Учитель физики

Боярчук Надежда Георгиевна

МБОУ Юшкозерская СОШ

Калевальского района

Республики Карелия

Тема. Линзы. Изображения, даваемые линзой.

Цель урока: дать знания о линзах, сформировать практические умения применять знания о свойствах линз для нахождения изображений графическим методом.

Организационный момент.

Постановка темы и цели урока.

Учащиеся записывают в тетрадях число и тему урока.

Повторение. Проверка знаний.

Фронтальный опрос по изученной теме:

- Какое явление называется преломлением света?

- В каком случае угол преломления луча равен углу падения?

- Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу, плавающую невдалеке?

Изучение нового материала.

Линза - оптически прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

(Определение записываем в тетрадь)

Слайд № 3.

Различают два вида линз.

Выпуклые и Вогнутые.

Двояковыпуклые (1)

Плосковыпуклые (2)

Вогнуто-выпуклые (3)

Двояковогнутые (4)

Плосковогнутые (5)

Выпукло-вогнутые (6)

(Учащиеся зарисовывают в тетрадь виды линз и их названия)

Обозначения в линзе.

Расстояние от линзы до ее фокуса называют фокусным расстоянием и обозначают буквой F .

Выпуклая линза собирает лучи, идущие от источника, поэтому выпуклая линза называется собирающей.

Пустим параллельный пучок лучей на вогнутую линзу и увидим, что лучи выдут из линзы расходящимся пучком. Если такой пучок лучей попадет в глаза, то наблюдателю будет казаться, что они вышли из точки F . Эта точка называется – мнимым фокусом.

Такую линзу называют рассевающей.

Оптическая сила линзы.

это величина, обратная ее фокусному расстоянию.

Рассчитывается по формуле:

D =1/ F .

За единицу оптической силы принята диоптрия (дптр).

1 диоптрия – это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.

Построение изображения в линзе:

Луч, падающий на линзу параллельно оптической оси, после преломления идет через фокус линзы.

- Луч, проходящий через оптический центр линзы не преломляется.

- Луч, проходя через фокус линзы после преломления идет параллельно оптической оси.

(Алгоритм записываем в тетрадь).

Если предмет находится в фокусе, то изображения нет.

Если предмет находится в двойном фокусе, то изображение получится действительное, равное, перевернутое.

Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом, то изображение действительное, перевернутое, увеличенное.

Если предмет находится между фокусом и оптическим центром, то изображение мнимое, прямое, увеличенное.

Построение в рассеивающей линзе:

Рассеивающая линза дает уменьшенное, мнимое, прямое изображение, которое находится по ту же сторону от линзы, что и предмет. Оно не зависит от положения предмета относительно линзы.

Домашнее задание.

§ 66, 67 вопросы и задания к параграфам.

Упражнение 33, 34 (3).