Что такое фокус линзы. У каких линз оптическая сила положительная, у каких отрицательная? Оптическая ось, фокус линзы, фокусное расстояние

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными (чаще всего сферическими) или криволинейной и плоской поверхностями. Линзы делятся на выпуклые и вогнутые.

Линзы, у которых середина толще, чем края, называются выпуклыми. Линзы, у которых середина тоньше, чем края, называются вогнутыми.

Если показатель преломления линзы больше, чем показатель преломления окружающей среды, то в выпуклой линзе параллельный пучок лучей после преломления преобразуется в сходящий пучок. Такие линзы называются собирающими (рис. 89, а). Если в линзе параллельный пучок преобразуется в расходящийся пучок, то эти линзы называются рассеивающими (рис. 89, б). Вогнутые линзы, у которых внешней средой служит воздух, являются рассеивающими.

O 1 , О 2 - геометрические центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу. Прямая О 1 О 2 , соединяющая центры этих сферических поверхностей, называется главной оптической осью. Обычно рассматриваем тонкие линзы, у которых толщина мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхностей, поэтому точки C 1 и С 2 (вершины сегментов) лежат близко друг к другу, их можно заменить одной точкой О, называемой оптическим центром линзы (см. рис. 89а). Всякая прямая, проведенная через оптический центр линзы под углом к главной оптической оси, называется побочной оптической осью (А 1 A 2 B 1 B 2).

Если на собирающую линзу падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после преломления в линзе они собираются в одной точке F, которая называется главным фокусом линзы (рис. 90, а).

В фокусе рассеивающей линзы пересекаются продолжения лучей, которые до преломления были параллельны ее главной оптической оси (рис. 90, б). Фокус рассеивающей линзы мнимый. Главных фокусов - два; они расположены на главной оптической оси на одинаковом расстоянии от оптического центра линзы по разные стороны.

Величина, обратная фокусному расстоянию линзы, называется ее оптической силой . Оптическая сила линзы - D.

За единицу оптической силы линзы в СИ принимают диоптрию. Диоптрия - оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.

Оптическая сила собирающей линзы положительная, рассеивающей - отрицательная.

Плоскость, проходящая через главный фокус линзы перпендикулярно к главной оптической оси, называется фокальной (рис. 91). Пучок лучей, падающих на линзу параллельно какой-либо побочной оптической оси, собирается в точке пересечения этой оси с фокальной плоскостью.

Построение изображения точки и предмета в собирающей линзе.

Для построения изображения в линзе достаточно взять по два луча от каждой точки предмета и найти их точку пересечения после преломления в линзе. Удобно пользоваться лучами, ход которых после преломления в линзе известен. Так, луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через главный фокус; луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется; луч, проходящий через главный фокус линзы, после преломления идет параллельно главной оптической оси; луч, падающий на линзу параллельно побочной оптической оси, после преломления в линзе проходит через точку пересечения оси с фокальной плоскостью.

Пусть светящаяся точка S лежит на главной оптической оси.

Выбираем произвольно луч и параллельно ему проводим побочную оптическую ось (рис. 92). Через точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью пройдет выбранный луч после преломления в линзе. Точка пересечения данного луча с главной оптической осью (второй луч) даст действительное изображение точки S - S`.

Рассмотрим построение изображения предмета в выпуклой линзе.

Пусть точка лежит вне главной оптической оси, тогда изображение S` можно построить с помощью любых двух лучей, приведенных на рис. 93.

Если предмет расположен в бесконечности, то лучи пересекутся в фокусе (рис. 94).

Если предмет расположен за точкой двойного фокуса, то изображение получится действительным, обратным, уменьшенным (фотоаппарат, глаз) (рис. 95).

Что такое фокус линзы? Если на собирающую линзу падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после преломления в линзе они собираются в одной точке F, которая называется главным фокусом линзы.

Размеры: 670 х 217 пикселей, формат: jpg. Чтобы бесплатно скачать фотографию для урока физики, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа фотографий на уроках Вы также можете бесплатно скачать всю презентацию «Оптическая сила линзы» со всеми фотографиями в zip-архиве. Размер архива - 1550 КБ.

Линзы

«Фотоаппарат физика» - 2. 6. Объектив - система оптических линз, заключенная в специальную оправу. -) Снимок Тальбота. Основные характеристики объектива: -) Снимок Дагера. Связь между расстоянием от объектива до объекта и расстоянием от объектива до изображения. Опорный конспект по теме «Фотоаппарат». Фотография (греч.) – рисование светом, светопись.

«Линзы» - Глаз. Основные элементы линзы. Хроматическая аберрация -. Недостатки зрения человека. На рисунке обозначается так: - собирающая - рассеивающая. Подготовила: учитель физики І категории Коломиец И.М. Пример построения изображения произвольного предмета. Содержание.

«Урок Линзы» - Вогнутые линзы. Построение изображения в линзе". Урок-презентация по физике по теме «Линза. Величину, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой линзы. Задача урока: Опрос домашнего задания: Что такое линза? 1а 2в 3а 4в 5б 6в 7а. Побочная оптическая ось. Рассеивающая линза. Оптическая сила линзы.

«Построение изображения в линзе» - «Построение изображения в линзах». Показать ход лучей в собирающей линзе. Действительное Перевернутое Уменьшенное. Действительное Перевернутое Увеличенное. Цели урока: Вывод: Построение изображений в собирающей линзе. Построить дальнейший ход луча в призме.

«Оптическая сила линзы» - Оптическая сила линзы. Линзы. Какие линзы бывают? I вариант. Что такое линза? Линза от нем. linse, от лат.lens - чечевица. Оптические приборы. Виды линз. Изображение: действительное, перевёрнутое, увеличенное. Побочная оптическая ось. Собирающие. Постройте изображение предмета, предложенного на рисунке.

«Линза» - У каждой линзы два фокуса- по одному с каждой стороны. Двояковыпуклые (1) Плосковыпуклые (2) Вогнуто-выпуклые (3). Основные обозначения в линзе. Если предмет находится в двойном фокусе, то изображение получится действительное, равное, обратное. Если предмет находится в фокусе, то изображения нет. Если предмет находится между фокусом и оптическим центром, то изображение мнимое, прямое, увеличенное.

Всего в теме 15 презентаций

1. Прозрачное тело с двумя сферическими поверхностями.

2. Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых?

2. 1) Середина толще, чем края.

2) Середина тоньше, чем края.

3. Какие линзы являются собирающими, какие рассеивающими?

3. 1) Преобразующие параллельный пучок лучей в сходящийся;

2) в расходящийся.

4. Что называют главной оптической осью линзы?

5. Какую точку называют главным фокусом линзы?

5. Точка, в которой лучи или их продолжения пересекаются после преломления.

6. Что такое фокусное расстояние линзы?

6. Расстояние от оптического центра до главного фокуса.

7. Что называют оптической силой линзы?

7. Физическая величина, обратная фокусному расстоянию.

8. Как называется единица оптической силы линзы?

8. Диоптрия.

9. Каким образом можно измерить фокусное расстояние собирающей линзы?

9. Направив на линзу солнечные лучи, измерить расстояние от нее до изображения Солнца, где оно будет четким.

10. У каких линз оптическая сила положительная, у каких отрицательная?

10. У собирающих - положительное, у рассеивающих - отрицательное.

Фо́кусное расстоя́ние - физическая характеристика оптической системы. Для центрированной оптической системы, состоящей из сферических поверхностей, описывает способность собирать лучи в одну точку при условии, что эти лучи идут из бесконечности параллельным пучком параллельно оптической оси.

Для системы линз, как и для простой линзы конечной толщины, фокусное расстояние зависит от радиусов кривизны поверхностей, показателей преломления стёкол и толщин.

Определяется как расстояние от передней главной точки до переднего фокуса (для переднего фокусного расстояния), и как расстояние от задней главной точки дозаднего фокуса (для заднего фокусного расстояния). При этом, под главными точками подразумеваются точки пересечения передней (задней) главной плоскости соптической осью.

Величина заднего фокусного расстояния является основным параметром, которым принято характеризовать любую оптическую систему.

Парабола (или параболоид вращения) фокусирует параллельный пучок лучей в одну точку

Фо́кус (от лат. focus - «очаг») оптической (или работающей с другими видами излучения) системы - точка, в которой пересекаются («фокусируются» ) первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему (либо где пересекаются их продолжения, если система рассеивающая). Множество фокусов системы определяет её фокальную поверхность. Главный фокус системы является пересечением её главной оптической оси и фокальной поверхности. В настоящее время , вместо термина главный фокус (передний или задний) используются термины задний фокус и передний фокус .

Опти́ческая си́ла - величина, характеризующая преломляющую способность осесимметричных линз и центрированных оптических систем из таких линз. Измеряется оптическая сила в диоптриях (в СИ): 1 дптр=1 м -1 .

Обратно пропорциональна фокусному расстоянию системы:

где - фокусное расстояние линзы.

Оптическая сила положительна у собирающих систем и отрицательна в случае рассеивающих.

Оптическая сила системы, состоящей из двух находящихся в воздухе линз с оптическими силами и, определяется формулой :

где - расстояние между задней главной плоскостью первой линзы и передней главной плоскостью второй линзы. В случае тонких линзсовпадает с расстоянием между линзами.

Обычно оптическая сила используется для характеристики линз, используемых в офтальмологии, в обозначениях очков и для упрощённого геометрического определения траектории луча.

Для измерения оптической силы линз используют диоптриметры , которые позволяют проводить измерения в том числе астигматических и контактных линз.

18. Формула сопряжённых фокусных расстояний. Построение изображения линзой.

Сопряжённое фо́кусное расстоя́ние - расстояние от задней главной плоскости объектива до изображения объекта, когда объект расположен не в бесконечности, а на некотором расстоянии от объектива. Сопряженное фокусное расстояние всегда большефокусного расстояния объектива и тем больше, чем меньше расстояние от объекта допередней главной плоскости объектива . Эта зависимость приведена в таблице, в которой расстоянияивыражены в величинах.

Для линзы эти расстояния связаны отношением, непосредственно следующим из формулы линзы:

или, если d и R выразить в величинах фокусного расстояния :

б) Построение изображения в линзах .

Для построения хода луча в линзе применяются те же законы, что и для вогнутого зеркала. Луч, параллельный оси , проходит через фокус и наоборот. Центральный луч (луч, идущий через оптический центр линзы) проходит через линзу без отклонения ; в толстых

линзах он немного смещается параллельно самому себе (как в плоскопараллельной пластинке, см. рис. 214). Из обратимости хода лучей следует, что каждая линза имеет два фокуса, которые находятся на одинаковых расстояниях от линзы (последнее верно лишь для тонких линз). Для тонких собирающих линз и центральных лучей справедливы следующие законы построения изображений :

g > 2F ; изображение обратное, уменьшенное, действительное, b > F (рис.221).

g = 2F ; изображение обратное, равное, действительное, b = F .

F < g < 2F ; изображение обратное, увеличенное, действительное, b > 2F .

g < F ; изображение прямое, увеличенное, мнимое, - b > F .

При g < F лучи расходятся, на продолжении пересекаются и дают мнимое

изображение. Линза действует как увеличительное стекло (лупа).

Изображения в рассеивающих линзах всегда мнимые, прямые и уменьшенные (рис.223).

Главный фокус

в оптике, точка, в которой сходится после прохождения оптической системы (См. Оптические системы) пучок световых лучей, падающих на систему параллельно её оптической оси. В том случае, когда пучок параллельных лучей в результате прохождения через оптическую систему расходится, Г. ф. называется точка пересечения прямых, служащих продолжениями лучей, выходящих из системы. Наоборот, пучок лучей, исходящих из фокуса, в результате прохождения оптической системы превращается в пучок лучей, параллельных оси системы. Различают передний Г. ф., соответствующий пучку параллельных лучей, выходящих из системы, и задний Г. ф., соответствующий пучку параллельных лучей, входящих в систему (см. рис. ). Оба Г. ф. лежат на оптической оси системы.

В астрономии Г. ф. часто называют поверхность, в которой главным зеркалом Рефлектор а или объективом Рефрактор а строится изображение наблюдаемого участка небесной сферы. Для исправления комы (См. Кома) и увеличения поля хороших изображений в рефлекторе перед Г. ф. ставится линзовый корректор (например, линза Росса). В крупнейших рефлекторах в Г. ф. укрепляется кабина для наблюдателя, которая носит название кабины главного фокуса.

Параллельный пучок лучей, падающих на систему, собирается в заднем главном фокусе F"; лучи, идущие из переднего фокуса F, выходят из системы параллельным пучком.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Главный фокус" в других словарях:

Главный фокус точка, в которой сходится после прохождения оптической системы пучок световых лучей, падающих на систему параллельно её оптической оси. В том случае, когда пучок параллельных лучей в результате прохождения через оптическую… … Википедия

В оптике, (см. КАРДИНАЛЬНЫЕ ТОЧКИ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

1. ФОКУС, а; м. [нем. Fokus от лат. focus очаг] 1. Физ. Точка, в которой после прохождения оптической системы параллельным пучком лучей последние пересекаются. Ф. линзы. Ф. глазного хрусталика. Короткий ф. (расстояние от преломляющей или… … Энциклопедический словарь

У этого термина существуют и другие значения, см. Фокус. Фокус (от лат. focus «очаг») оптической системы точка, в которой пересекаются («фокусируются») первоначально параллельные световые лучи после прохождения через собирающую оптическую… … Википедия

Фокус (от лат. focus «огонь») оптической системы точка, в которой пересекаются («фокусируются») первоначально параллельные световые лучи после прохождения через собирающую оптическую систему (либо где пересекаются их продолжения, если система… … Википедия

- (от лат. focus очаг, огонь) в оптике, точка, в к рой после прохождения параллельным пучком лучей оптич. системы пересекаются лучи пучка (или их продолжения, если система превращает параллельный пучок в расходящийся). Если лучи проходят… … Физическая энциклопедия

Точка приложения приращения подъёмной силы (∆)Y при изменении угла атаки (α). В Ф. а. коэффициент продольного момента тz не зависит от угла атаки или коэффициента подъёмной силы сy (см. Аэродинамические коэффициенты). Понятие Ф. а. применимо к… … Энциклопедия техники

У этого термина существуют и другие значения, см. Фокус … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Фокус покус. Фокус покус Hocus Pocus

Книги

• Общий анализ мочи в ветеринарной медицине. Цветной атлас , Синк Каролин А., Вейнштейн Николь М.. Общий анализ мочи в ветеринарной медицине - это всеобъемлющий, клинически значимый источник информации. Данное настольное руководство включает в себя информацию оработе с образцами,…
• Общий анализ мочи в ветеринароной медицине. Цветной атлас , Синк К., Вейнштейн Н.. Общий анализ мочи в ветеринарной медицине - это всеобъемлющий, клинически значимый источник информации. Данное настольное руководство включает в себя информацию оработе с образцами,…