Тонкие линзы. Формула тонкой линзы и построение изображений предметов с помощью тонкой линзы. Искажения изображений.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Тонкие линзы. Формула тонкой линзы и построение изображений предметов с помощью тонкой линзы. Искажения изображений.



Оптические линзы представляют собой тела из прозрачного вещества, ограниченные плоскими сферическими или цилиндрическими поверхностями.Тонкие сферические линзы, для которых расстояние между преломляющими поверхностями мало по сравнению с радиусами кривизны ограничивающих поверхностей. Линзы делятся на собирающие и рассеивающие. У собирающих линз середина толще, у рассеивающих – тоньше, чем их края. Точки пересечения поверхностей с оптической осью линзы наз. вершинами преломляющих поверхностей. Расстояние между ними - толщина линзы. Для тонких линз вершины О1 и О2 их сферических поверхностей расположены близко друг от друга и можно считать, что они совпадают с точкой О, которая наз. оптическим центром линзы. Прямая линия, проходящая через геометрические центры ограничивающих поверхностей – главная оптическая ось линзы. Оптический центр обладает тем свойством, что лучи проходят сквозь эту точку не преломляясь.

Линза с показателем преломления n находится обычно в воздухе с n= 1.

Используя выражения, полученные выше для преломляющей сферической поверхности, несложно получить формулу тонкой линзы:

(n – 1)(1/R1 + 1/R2) = 1/a + 1/b

Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы считается положительным, вогнутой – отрицательным.Если а = ∞, т.е. лучи падают на линзу параллельным пучком, то (n – 1)(1/R1 + 1/R2) = 1/b Соответствующее этому случаю расстояние b = OF = f называется фокусным расстоянием линзы,определяемым по формуле

f = 1/(n – 1)(1/R1 + 1/R2).

Если b = ∞, т.е. изображение находится в бесконечности и, следовательно, лучи выходят из призмы параллельным пучкомто a = OF = f. Таким

образом, фокусные расстояния линзы, окруженной с обеих сторон одинаковой средой, равны. Точки F – фокусы линзы. Фокус – это точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси. (n – 1)(1/R1 + 1/R2) = 1/ f = Ф называется оптической силой линзы. Ее единица – диоптрия (дптр). Диоптрия– оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 1 дптр=1/м. Линзы с положительной оптической силой являются собирающими, с отрицательной – рассеивающими. Построение изображения предмета в линзах осуществляется с помощью следующих лучей:1)луча, проходящего через оптический центр линзы и не изменяющего своего направления;

2) луча, идущего параллельно главной оптической оси; после преломления в линзе этот луч (или его продолжение) проходит через второй фокус линзы;

3) луча (или его продолжения), проходящего через первый фокус линзы; после преломления в ней он выходит из линзы параллельно ее главной оптической оси.

 

Электромагнитная теория света. Уравнение световой волны. Интенсивность света.

Электромагнитная теория светаявилась существенным шагом вперед в понимании природы оптических явлений. Свет оказался частным случаем электромагнитных волн с длиной волны от l = 400 нм (фиолетовый) до l=760 нм (красный). Только этот интервал длин электромагнитных волн оказывает непосредственное воздействие на наш глаз и является собственно светом. Однако и более коротковолновое (l<400 нм -ультрафиолетовое) и более длинноволновое излучение (l>760 нм -инфракрасное) имеют качественно одну и ту же электромагнитную природу и отличаются лишь методами их возбуждения и обнаружения.В электромагнитной волне колеблются векторы `Е и `Н, причем `Е^`Н

 

Соответственно изменение во времени и пространстве проекции светового вектора на направление, вдоль которого он колеблется, будет описываться уравнением

Е = Асоs(wt – kr + a) – уравнение световой волны

где k - волновое число (k = 2pl), r- расстояние, отсчитываемое вдоль направления распространения световой волны.

Интенсивности света Iв данной точке пространства равна плотности потока электромагнитной энергии и определяется вектором Пойтинга S

I=|<S>|= |<[ЕН]>|

I - (Вт/м2), либо в световых единицах (лм/м2). Поскольку для электромагнитной волны Е ~ Н, тогда I~А2.Линии, вдоль которых распространяется световая энергия, называются лучами. В изотропных средах это направление совпадает с нормалью к волновой поверхности, т.е. с направлением волнового вектора `k. Модуль ê`kê = k – волновое число.В естественном свете колебания различных направлений быстро и беспорядочно сменяют друг друга. Свет, в котором направления колебаний упорядочены каким-либо образом, называется поляризованным. Если колебания светового вектора происходят только в одной проходящей через луч плоскости, свет называется плоско- (или линейно-) поляризованным.

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.210.184.142 (0.007 с.)