Линза, представляет собой тело, изготовленное из прозрачного диэлектрика и ограниченное сферическими поверхностями.

Для не физических специальностей Лабораторная работа. № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ЛИНЗ.

Цель работы: Научиться получать изображения с помощью линз.

Ознакомиться с различными методами измерения фокусного расстояния линз.

Оборудование: Оптическая скамья с рейтерами, собирающая и рассеивающая линза, экран, предмет (миллиметровая сетка), линейка метровая, прямоугольник.

Теория

При прохождении света через границу двух сред (например, стекло-воздух) нарушается прямолинейность его распространения - лучи света преломляются. Это происходит при падении света на поверхность линзы, пластины, призмы. Под лучом понимают направление распространения световой энергии. Совокупность лучей образует пучок. Если лучи при своем продолжении пересекаются в одной точке, то такой пучок лучей называется гомоцентрическим. Пучок лучей, составляющий малый угол с оптической осью, называется параксиальным.

Линза, представляет собой тело, изготовленное из прозрачного диэлектрика и ограниченное сферическими поверхностями.

Прямая, на которой лежат центры сферических поверхностей линзы, называется главной оптической осью линзы.

Параксиальные лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления в линзе сходятся в одной точке, лежащей на главной оптической оси. Эта точка называется главным фокусом линзы. Расстояние от главного фокуса до оптического центра линзы называется фокусным расстоянием линзы. Плоскость, проходящая через главный фокус перпендикулярно главной оптической оси, называется фокальной. В зависимости от формы преломляющих поверхностей линз и среды, в которой они находятся, линзы делятся на собирающие (положительные) и рассеивающие (отрицательные) Линза называется тонкой, если толщина ее мала по сравнению с радиусом кривизны поверхности. Точка О носит название оптического центра линзы (рис.1), любой луч, проходящий через нее практическим не испытывает преломления.

Для вывода формулы тонкой линзы рассмотрим преломление на сферической поверхности. Пусть два однородных прозрачных вещества с показателями преломления n₁ = 1 и n разделены сферической поверхностью с радиусом кривизны r.

Рис.1.

Ход лучей в линзе изображен на рис.2.

где у – предмет

у’ – изображение предмета

Общая формула для тонких линз, т.е. когда ее толщина мала по сравнению с радиусом кривизны поверхности, может быть записана в виде:

(1)

где: - расстояние от предмета до о.ц.л. линзы,

- расстояние от о.ц.л. линзы до изображения,

- показатель преломления линзы,

- показатель преломления среды,

- радиус кривизны сферической поверхности линзы со стороны падающего светового потока,

- радиус кривизны второй сферической поверхности.

Дата добавления: 2015-08-27