"Линзний хичээл" - Санал болгож буй зургийн дагуу бие даан барьж сурах: "Линз. Үндсэн оптик тэнхлэг. Линз гэж юу вэ? Сэдвийн зургуудыг удаан барина уу. Линз ашиглах. нэгдэх линз. Объект нь салангид линзний фокус ба давхар фокусын хооронд байрладаг; Ф< d < 2F. Строим вместе.

"Линз" - Линз дэх үндсэн тэмдэглэгээ. Камер дахь линз. Хоѐр гүдгэр (1) Хавтгай гүдгэр (2) Хонхор гүдгэр (3). Линз - Оптик ил тод биетэйхоёр бөмбөрцөг гадаргуугаар хязгаарлагддаг. Ялгаатай линз доторх бүтэц: Хонхор линз нь: Хэрэв объект нь фокус ба оптик төвийн хооронд байвал дүрс нь виртуал, шууд, томруулсан байна.

"Нэгдэгч линз" -? Бид нэгдэх линз дэх гайхамшигтай цацрагуудын үндсэн шинж чанарыг олж мэдсэн. Нэгдсэн линзний гол цацрагууд. Зэрэгцээ гэрлийн цацрагийг нэгдэх болгон хувиргадаг линз: O1 - гадаргуугийн муруйлтын төв. Линзний оптик хүч. R нь гадаргуугийн муруйлтын радиус юм. Хавтгай гүдгэр линз дэх цацрагийн хугарлыг авч үзье.

"Зай ба масштаб" - Асуудлыг шийдэх. Хэрэв масштабыг 1-ийн тоологчтой бутархайгаар өгсөн бол. 1:5000000 харьцаа юу гэсэн үг вэ? Дафниа бичил биетэн. Масштабтай газрын зураг дээр зай нь 5 см байна.Газрын зайг олох алгоритм: Загвар галын машинбагасгасан масштабаар. Хоёр хотын хоорондох зай 400 км.

"Зай" - Явах цэг: Санкт-Петербург. Маршрутын хуудас. Их гүрний жилүүдэд Эх орны дайнхот 900 хоногийн түгжрэлийг даван туулсан. Новгородоос хүрэх цэг хүртэлх зайг тооцоолох. Гэгээн София сүм. Александрын багана. Аялалын цагийн тооцоо 1. Явах цэг: Санкт-Петербург хот Дамжуулах цэг: Новгород хот.

"Линзэнд дүрс бүтээх" - 1. Линз гэж юу вэ? 2. Та ямар төрлийн линз мэддэг вэ? 3. Линзний фокус нь юу вэ? 4. Линзний оптик хүч гэж юу вэ? 5. Гэрэл гэж юу вэ? 6. Оптик дээр гэрлийг хэрхэн дүрсэлсэн бэ? Нэгдмэл линзээр зураг бүтээх. Салангид линз дээр дүрс бүтээх. Бодит урвуу буурсан. Призм дэх цацрагийн цаашдын чиглэлийг байгуул.

АЖЛЫН ЗОРИЛГО:Нэгдсэн линзний фокусын уртыг тодорхойлох.

ТОВЧООН ОНОЛ. геометрийн оптикхуульд үндэслэсэн шулуун шугаман тархалтнэгэн төрлийн орчинд гэрэл болон гэрлийн тусгал хугарлын хуулиуд. Үзэл баримтлалыг бас ашигладаг гэрлийн туяа. Гэрлийн цацраг нь цахилгаан соронзон долгионы энерги тархдаг геометрийн шугам юм.

Бөмбөрцгийн хил дээрх хугарал.Зураг дээр. 1-д n 1 ба n 2 хугарлын индекс бүхий хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох бөмбөрцөг интерфэйсээр S 1 цэгийн эх үүсвэрээс параксиаль цацрагийн урсгалыг харуулав; i 1 - тусгалын өнцөг, r 1 - хугарлын өнцөг. S 2 цэг дээр зураг гарч ирнэ.

Хүлээн зөвшөөрсөн дараагийн дүрэмтэмдэг: зайг дээд талаас нь хэмждэг ТУХАЙбөмбөрцөг гадаргуу; цацрагийн эсрэг байрлуулсан сегментүүдийг хасах тэмдгээр, цацрагийн дагуу - нэмэх тэмдгээр тэмдэглэнэ; оптик тэнхлэгт перпендикуляр дагуу байрлуулсан сегментүүдийг дээшээ нэмэх тэмдгээр, доошоо хасах тэмдгээр тэмдэглэнэ; өнцөг нь оптик тэнхлэгээс хэмжигддэг S 1 S 2 , тусгал ба хугарлын өнцөг - хэвийн хэмжээнээс; хэрэв тооллого цагийн зүүний дагуу явбал өнцгийг нэмэх тэмдгээр, цагийн зүүний эсрэг - хасах тэмдгээр тэмдэглэнэ.

Зургаас харахад: , g= -r 1 +u 2 , , , Параксиаль цацрагийн хугарлын хуулийг үндэслэн:

n 1 i 1 \u003d n 2 r 1, n 1 (u 1 -g) \u003d n 2 (u 2 -g) эсвэл

Энэ системээр хувирсан гомоцентрик хэлхээний төвүүд болох S 1 ба S 2 цэгүүдийг коньюгат цэг гэж нэрлэдэг. (1) хамаарлыг коньюгат цэгүүдийн тэгшитгэл гэж нэрлэдэг.

Энэ утгыг бөмбөрцөг гадаргуугийн оптик хүч гэж нэрлэдэг.

Линзний оптик хүч. Линз нь хоёр бөмбөрцөг гадаргуугаар хүрээлэгдсэн тунгалаг материалын бие юм. Ийм линз нь үндсэн оптик тэнхлэг гэж нэрлэгддэг тэгш хэмийн тэнхлэгтэй байдаг. Бид линзийг хамгийн тохиромжтой оптик систем гэж үзэх болно. Тохиромжтой оптик систем нь цэгийн эх үүсвэрийн дүрсийг цэг хэлбэрээр өгдөг. Параксиаль цацраг унасан тохиолдолд хамгийн тохиромжтой оптик системийг хангалттай сайн ойролцоолсон систем нь төвлөрсөн систем байж болно. Дараахь зүйлд зөвхөн хамгийн тохиромжтой оптик системийг авч үзэх болно.

О 1 О 1 гол оптик тэнхлэгтэй параллель чиглэсэн цацрагийн замыг байгуулъя (Зураг 2). Линзний хоёр талын орчин нь ижил байна (хугарлын индекс n 1). Линзний зузаан d, линзний шилний хугарлын илтгэгч n 2 . Гол оптик тэнхлэгтэй параллель тусч буй цацрагууд оптик тэнхлэгтэй огтлолцдог F 2 цэгийг фокус гэнэ. (1) тэгшитгэлийг бөмбөрцөг гадаргууд хэрэглэцгээе I, IIдараа нь линз рүү бүхэлд нь. Оптик хүчийг тус тус тэмдэглэе

N 1 u 1 +n 2 u 2 = f1ц 1, (2)

N 2 u 2 +n 1 u 3 = е 2цаг 2, (3)

N 1 u 1 +n 1 u 3 = е h 1. (4)

Үүнийг харгалзан үзвэл:

Учир нь нимгэн линз(г<< R), поэтому

f = f1 + f2. (7)

Оптик системийн кардинал цэг ба хавтгай.Цацрагыг чиглүүлье 1 оптик тэнхлэгтэй параллель (Зураг 3). Бид үүнийг үргэлжлүүлнэ F 2 фокусаар дамжин өнгөрөх цацрагийн үргэлжлэлтэй огтлолцох хүртэл бид K 2 цэгийг авна. Цацрагийн зүг 1 цацрагийг чиглүүлье 2 . Бид K 1 цэгийг авдаг. Эдгээр цэгүүдээр гол оптик тэнхлэгт перпендикуляр хавтгай зуръя.

Ийм хавтгайг үндсэн хавтгай гэж нэрлэдэг ба H 1 ба H 2 цэгүүдийг үндсэн цэгүүд гэж нэрлэдэг. Үндсэн онгоцууд нь оптик тэнхлэгээс ижил зайд байрладаг ба түүний нэг тал дээр байрладаг коньюгат цэгүүдийн байрлал юм. Энэ хос хавтгай ба цэгүүд нь аливаа идеал оптик системийн үндсэн (кардинал) элементүүдийн нэг юм.

Линзний бөмбөрцөг гадаргуугийн оптик төвүүдтэй харьцуулахад гол цэгүүдийн байршлыг x 1 ба x 2 сегментүүдээр тодорхойлно.

3-р зурагнаас дараах байдалтай байна. . (2), (4), (5) -ийг харгалзан бид дараахь зүйлийг авна.

Хоёрдахь хос үндсэн элементүүд нь F 1 ба F 2 голомтууд ба оптик тэнхлэгт перпендикуляр голомтоор дамжин өнгөрөх фокусын хавтгай юм. Зургийн орон зайд байрлах F 2 фокусыг арын фокус, объектын орон зайд байрлах F 1 фокусыг урд фокус гэж нэрлэдэг. Фокус нь хязгааргүй цэгийн холболтын цэг юм. Гол цэгээс фокус хүртэлх зайг фокусын урт гэж нэрлэдэг ( е).

Фокусын урт нь оптик хүчтэй энгийн харилцаатай байдаг. Зураг дээрээс. 3 дараах:

h 1 / f 2 \u003d u 3 (10)

(4)-г харгалзан (u 1 =0 гэж үзвэл) бид дараахь зүйлийг авна.

ff 2 = n 1 , (11)

ff 1 = -n 1 . (12)

Хэрэв фокусын уртыг метрээр илэрхийлсэн бол оптик хүчийг диоптроор илэрхийлнэ. Хэрэв урд талын фокус F 1 нь H 1 цэгийн зүүн талд, арын фокус F 2 нь H 2 цэгийн баруун талд байрладаг бол оптик систем эерэг оптик хүчтэй байдаг (гэрэл зүүнээс баруун тийш тархдаг гэж үздэг. ).

Гурав дахь хос үндсэн элементүүд нь зангилааны цэгүүд бөгөөд нэг зангилааны цэгээр дамжин линз рүү орж буй цацраг (эсвэл түүний үргэлжлэл) түүнийг орхихдоо ижил өнцгөөр өөр зангилааны цэгээр дамжин өнгөрөх шинж чанартай байдаг (утга ба тэмдэг). ) үндсэн оптик тэнхлэгт. Гол оптик тэнхлэгт перпендикуляр зангилааны цэгүүдээр дамжин өнгөрөх онгоцуудыг зангилаа гэж нэрлэдэг.

Нимгэн линзний хувьд үндсэн онгоц хоёулаа давхцаж, түүний оптик төвөөр дамжин өнгөрдөг; тиймээс a 1 , a 2 , f 1 , f 2 -г линзний оптик төвөөс тоолно.

ТУРШИЛТЫН ТОХИРУУЛГА, ХЭМЖЭЭ

Фокусын уртыг тодорхойлохын тулд оптик вандан сандал ашигладаг бөгөөд үүн дээр дугуйчдын тусламжтайгаар тэгш өнцөгт тор бүхий гэрэлтүүлэгтэй царцсан шил, цагаан дэлгэц, тохирох линз суурилуулсан болно.

НИМЭГ ЛИЗНИЙГ СУДАЛЖ, ОНЦЛОХ

Багаж хэрэгсэл ба дагалдах хэрэгсэл:

1. оптик вандан сандал;

2. линзний багц;

3. гэрэлтүүлэгч;

5. өнгөт шүүлтүүрийн багц (кр. - 6500 , ногоон - 54001 , улбар шар - 6150 , fiol. - 45001 );

6. цагираг хэлбэрийн диафрагмын багц;

7. захирагч.

Оптик системийн гол фокусын уртыг тодорхойлох.

Дасгал 1. Дараах текстээс цуглуулах оптик системийн фокусын уртыг хэрхэн олох талаар олж мэдээрэй.

Нэгдсэн линзний гол фокусын уртыг дараах томъёогоор тодорхойлж болно.

(1)

Нимгэн линзний оптик хүчийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

(2)

Хаана Ф линзний фокусын урт,

е - оптик төвөөс зураг хүртэлх зай,

г- оптик төвөөс объект хүртэлх зай,

Р1 Тэгээд R2линзний муруйлтын радиусууд,

n нь линзний хугарлын илтгэгч юм.

(1) ба (2) томъёонд F, F, d, R 1 Тэгээд Р 2 Хэрэв тэдгээр нь цацрагийн дагуу линзээс хуримтлагдвал эерэг, сөрөг - эсрэг чиглэлд байвал эерэг гэж үзнэ.

Фокусын урт Флинзийг (1) томъёогоор тодорхойлж болно гТэгээд Ф. Гэхдээ практик дээр гТэгээд ФЛинзний оптик төв нь ерөнхий тохиолдолд системийн төвтэй давхцдаггүй тул тодорхойлоход хэцүү байдаг. Та дараах байдлаар ажиллаж болно.(1) ​​томъёоноос хэмжигдэхүүнүүдийг харж болно гТэгээд Фсольж болох ба энэ томъёо нь гадаад төрхийг нь өөрчлөхгүй. Практикт энэ нь хэрэв та тухайн объектыг дүрсний оронд байрлуулбал тухайн объект зогсож байсан газарт түүний дүр төрх гарч ирнэ гэсэн үг юм.

Үүнийг мөн дараах байдлаар тайлбарлаж болно: хэрэв жишээлбэл, дэлгэцэн дээрх A "E" объектын огцом урвуу, томруулсан дүрсийг хүлээн авсны дараа (Зураг 1) хэмжинэ. гТэгээд F,дараа нь объект болон дэлгэцэнд хүрэлгүйгээр линзийг L" руу шилжүүлснээр L" ба A"E" хоорондын зай нь тэнцүү байх болно. г.. Дараа нь дэлгэцэн дээр бид A"E" объектын хурц, урвуу, багасгасан дүрсийг харах болно, энэ нь L" цэгээс яг хол зайд байрлах болно. г.

Тиймээс линзний тусламжтайгаар хоёр зургийг авах боломжтой: томруулсан, хол зайд байрладаг Флинзний төвөөс, мөн багасгасан - зайд г, мөн тоо хэмжээ гТэгээд Ф(1) томъёогоор хамаарагдана. О линзний төв ямар хэмжээгээр шилжсэнийг a гэж тэмдэглэе. Энэ утгыг линз О-ийн дурын цэгийг хөдөлгөж хэмжиж болно, учир нь хөдөлгөөний явцад линз доторх оптик төвийн байрлал өөрчлөгддөггүй. Сүүлчийн нөхцөл байдал нь О оптик төвийн шилжилтийн хэмжилтийг энэ линзний тулгуур дээрх зарим заагчийн шилжилтийн хэмжилтээр солих замаар дээр дурдсан бэрхшээлийг даван туулах боломжийг олгодог.

Зураг дээрээс. 1 үүнийг харуулж байна Б= е+ г; а= е- г.Эдгээр илэрхийллийг нэмэх буюу хасахад бид дараахыг олж авна:

Томъёо (1)-ийг харгалзан бид:

(3)

Даалгавар 2.Нэгдсэн линзний фокусын уртыг тодорхойлох.

Оптик вандан сандал дээр гэрэлтүүлэгч, дэлгэц, тэдгээрийн хооронд нийлдэг линзийг суурилуул. Объектын тодорхой дүрсийг ("T" үсэг) дэлгэцэн дээр линзний хоёр байрлалд авахын тулд B суурийг сонго: нэг удаа - томруулж, нөгөө цагт - багасгасан.

Тогтмол суурийг сонгосон бол дэлгэцэн дээрх объектын тод дүрсийг авахын тулд линзийг хөдөлгөнө. Захирагчийг ашиглан линзний байрлалыг дэлгэц эсвэл эх үүсвэртэй харьцуулан хэмжинэ.

Дэлгэц дээр объектын шинэ дүрс гарч ирэх хүртэл линзийг өгөгдсөн сууринд шилжүүлнэ. Дахин зайг хэмжинэ - линзээс дэлгэц эсвэл эх үүсвэр хүртэл. Хүлээн авсан хэмжилтийн дагуу a (Зураг I) ба томъёо (3) дагуу тооцоолно R. Дээрх дасгалыг нэг линз, нэг B утгыг дор хаяж 3 удаа давтана. Хоёрдахь нэгдэх линзний дасгалыг давт. Хэмжилтийн үр дүнг дундажлаж, хоёр линзний фокусын уртыг тооцоолж, олсон утгуудын итгэлцлийн интервалыг тооцоол. Ф.

Даалгавар 3.Хоёр нийлдэг линзний системийн фокусын уртыг тодорхойлох.

2-р даалгаварт фокусын уртыг тодорхойлсон линзний системийг зохио.2-р даалгаварт ашигласан аргаар системийн фокусын уртыг тодорхойлно. Ф(3) томъёогоор. Системийн оптик хүчийг тооцоол.

(4)

Энд Ф 1 - эхний линзний оптик хүч,

Ф 2 - хоёр дахь линзний оптик хүч,

- системийг бүрдүүлдэг линзний төвүүдийн хоорондох зай.

Даалгавар 4.Диверс линзний фокусын уртыг тодорхойлох.

Салангид линз нь бодит дүр төрхийг өгдөггүй тул 2-р даалгаварт тайлбарласан аргаар фокусын уртыг тодорхойлох боломжгүй юм. Дивергент линзийг фокусын урттай хослуул Ф 2 фокусын урттай нэгдэх линзтэй Ф 1 ингэснээр тэдний бий болгосон систем нь бодит дүр төрхийг өгдөг. Энэ системийн фокусын уртыг тодорхойлно уу Ф -тай, фокусын уртыг дахин тооцоолох Ф -тайТэгээд Ф 1 оптик хүч болгон хувааж, (5) томъёог ашиглан ялгах линзний оптик хүч ба фокусын уртыг тооцоол.

Линзний оптик алдааг тодорхойлох (гажиг)

Дасгал хийх5 . Хроматик аберраци судлах.

хугарлын илтгэгч n. бодис нь туссан гэрлийн долгионы уртаас хамаарна

(тархалт). Линзний фокусын урт нь хугарлын илтгэлцүүрээс хамаардаг (томьёо (2)-ыг үзнэ үү), монохромат туяа тус бүрийн хувьд линз нь өөрийн фокусын урттай байх болно. Гэхдээ линзний оптик төвөөс зургийн хавтгай ба объект хүртэлх зай еТэгээд г(1) хамаарлаар холбогдоно. Тиймээс, цагаан гэрлээр гэрэлтүүлсэн объектыг линзээс тодорхой зайд байрлуулсан бол түүний тод дүрс нь өөр өөр монохромат туяанд өөр өөр зайд байх болно. Дэлгэцийг хөдөлгөснөөр та тухайн зүйлийн тодорхой дүрсийг авч чадахгүй. Энэ нь үргэлж бүдэг бадаг өнгөтэй байх болно.

Гол фокусын урт нь долгионы уртаас хамаардаг тул линзний алдааг хроматик аберраци гэж нэрлэдэг. Линзийг хослуулснаар өнгөний гажиг арилдаг бөгөөд ингэснээр өөр өөр өнгөт зургийг нэгтгэж, фокусын хавтгайд гэрэлтдэггүй дүрсийг өгдөг.

Хамгийн энгийн тохиолдлын тооцоог хийцгээе - оптик хүчин чадалтай хоёр линзийн систем

(6)

(7)

Хэрэв линзийг нягт байрлуулсан бол системийн оптик хүч нь тэнцүү байна

(8)

Хэрэв оптик хүчин чадалтай бол өнгөт өөрчлөлт гарахгүй

системүүд

долгионы уртаас хамаардаггүй, өөрөөр хэлбэл.

Тэгээд

:

(9)

Бүх долгионы уртад акроматик системийг тооцоолох нь үндсэндээ боломжгүй юм. Сонгогдсон хоёр долгионы урттай тохирох хоёр өнгөт зургийг л нэгтгэх боломжтой. Харааны төхөөрөмжүүдийн хувьд (ажиглагчийн нүдтэй хамт ажилладаг) ийм долгионыг сонгосон

Тэгээд

. Эдгээр долгионд тохирсон өнгө - улаан, ногоон-цэнхэр нь нэмэлт бөгөөд давхардсан үед цагаан мэт сэтгэгдэл төрүүлдэг. Эхний линзний шилний хувьд бид бичиж болно

,

шилэн секундын хувьд

(6) ба (7) томъёог бичсэн байх n 1 ба nдурын долгионы урттай харгалзах 2, жишээ нь,

, утгыг орлуулах

Тэгээд

(9)-д бид гурван тэгшитгэлийг олж авна.

(10)

(11)

Бид сүүлчийн тэгшитгэлийн хоёр талыг хуваана

Өөрчлөлтийн дараа бид дараахь зүйлийг авна.

(13)

Хаана

Тэгээд

- линзний шилний тархалтын коэффициент. Томъёо (13) нь хоёр зүү линзний акроматизацийн нөхцөлийг илэрхийлдэг.Таралтын коэффициентүүд ижил тэмдэгтэй тул (13) томъёоны “–” тэмдэг нь Тэгээд

өөр өөр шинж тэмдэгтэй, жишээлбэл. Нэгж буй линзийг салгах линзтэй хослуулах замаар ахроматжуулалтыг хийж болно. Энэ нийтлэлд бид линзний фокусын урт нь туссан гэрлийн долгионы уртаас хамаарлыг судлах болно. Үүнийг хийхийн тулд шүүлтүүр эзэмшигчийг суулгана уу. Томъёо (1)-ээс харахад зайг тогтмол байлгавал гТэр

Тэгээд

бие биетэйгээ пропорциональ байх болно. Энэ нөхцөл байдал нь энэ даалгаварт хэмжилт, тооцооллыг хялбарчлах боломжийг олгодог. Бид хараат байдлын мөн чанарыг сонирхож байгаа тул

-аас , дараа нь оронд нь

үүнтэй пропорциональ хэмжиж болно

. Шүүлтүүрийг эзэмшигчид суулгана уу. явах гтогтмол, тодорхой зураг авах хүртэл дэлгэцийг хөдөлгө. Шүүлтүүрийг өөрчлөхдөө өгөгдсөн утгатай тохирох тодорхой дүрс гарч ирэх хүртэл дэлгэцийг хөдөлгөнө үү. . хэмжилт е, хамаарлын график байгуулах е().

Даалгавар 6. Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг судлах.

Төв хэсэгт жижиг дугуй нүхтэй BB диафрагмыг (Зураг 2) А цэгээс ялгарах параксиаль туяаны нарийхан цацрагийг сонго. Үүнийг цагираг хэлбэрийн нүхтэй DD диафрагмаар солино. Ирмэгийн туяа нь линз дээр параксиаль туяанаас илүү хүчтэй хазайдаг бөгөөд A эх үүсвэрийн ижил байрлалтай бол түүний дүрс нь линзээс эхний тохиолдолтой харьцуулахад бага зайд байх болно.

Цагаан будаа. 2

Үнэ цэнэ

дуудсан уртааш бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци. Энэ нь янз бүрийн цагираг долгионууд өөр өөр фокусын урттай байдаг тул өөр өөр утгатай байдагтай холбоотой юм еөгсөн г. Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажилтын улмаас объектын дүрс бүдгэрч байна. Үнэн хэрэгтээ, линзний янз бүрийн цагираг бүсээр хугарсан А эх үүсвэрийн туяа нь үндсэн оптик тэнхлэгийг янз бүрийн цэгүүдэд (А "ба А" цэгүүд) гаталж, CC дэлгэцийг хаана ч байрлуулсан А цэгийг харуулах болно. бүдэг тойрог хэлбэрээр. А "ба А" хоёрын хоорондох байрлалуудын аль нэгэнд гэрлийн цэгийн голч нь хамгийн бага байх бөгөөд энэ нь хамгийн тод дүрстэй тохирч байх болно Том нийлдэг линзийг байрлуул. CC дэлгэцийг хөдөлгөснөөр тухайн объектын тод дүр төрхийг олж аваарай. Диафрагмыг цагираг хэлбэрийн зүсэлтээр суулгана. Дэлгэцийг хөдөлгөснөөр тухайн зүйлийн хамгийн том тод дүрсийг дахин аваарай. Туршилтыг өөр өөр цагираг хэлбэрийн диафрагмын хувьд давтаж, харгалзах утгыг хэмжинэ е. Хараат байдлын график

, Хаана r- диафрагмын радиус. Зөвхөн график цаасан дээр бүтээх график. Ажлын үр дүнг хэлэлцэхдээ хамаарлын явцыг анхаарч үзээрэй

Тэгээд

Хүлээн авсан үр дүнг онолын хувьд хүлээгдэж буй үр дүнтэй харьцуул.

Бие даан суралцах асуултууд

1. Нимгэн линзний тухай ойлголт. Нимгэн линзний томъёо. Линзний томъёог ямар туяанд хэрэглэх вэ?

2. Гол фокусын урт. фокусын хавтгай. Оптик хүч, гэрэлтэлт, харьцангуй диафрагмын тухай ойлголт.

3. Линзний гол фокусын уртын томъёо.

4. Линзний төрөл. Бүх төрлийн нийлдэг болон салангид линзийг жагсаа.

5. Линз дэх цацрагийн явц. Бодит ба хийсвэр дүрсийн тухай ойлголт.

6. Хроматик ба бөмбөрцөг гажилтын үзэгдэл. Цацрагийн чиглэлийг зур. Хроматик ба бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг арилгах.

Уран зохиол

1. Ландсберг Г.С. Оптик.

2. Савельев И.В. Ерөнхий физикийн курс, 3-р хэсэг

3. Зисман Г.А., Тодес О.М. Ерөнхий физикийн курс, 3-р хэсэг

Лаборатори №5

Нэгдсэн линзний оптик хүч ба фокусын уртыг тодорхойлох.

Ажлын зорилго:нэгдэх линзний фокусын урт ба оптик хүчийг тодорхойлно.

Тоног төхөөрөмж:захирагч, хоёр тэгш өнцөгт гурвалжин, урт фокусын нэгдэх линз, үсэг агуулсан тагтай тавиур дээрх чийдэн, тэжээлийн эх үүсвэр, түлхүүр, холбох утас, дэлгэц, чиглүүлэгч төмөр зам.

Сургалтын даалгавар, асуултууд

Линзийг _____ гэж нэрлэдэг

Нимгэн линз нь _____

Хугарлын дараах цацрагийн урсгалыг нэгтгэх линзээр харуул.

Нимгэн линзний томъёог бичнэ үү.

Линзний оптик хүч _____ D= ______

Линзний температур нэмэгдэхэд фокусын урт хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?

Ямар нөхцөлд нэгдэх линзээр олж авсан объектын дүрс нь төсөөлөлтэй байдаг вэ?

Гэрлийн эх үүсвэрийг нэгдэх линзний давхар фокуст байрлуулсан ба фокусын урт нь F = 2 м.Түүний дүрс нь линзээс ямар зайд байх вэ?

Нэгдэх линз дээр дүрсийг бүтээх.

Үүссэн зургийг тайлбарлана уу.

Ахиц дэвшил

1. Гэрлийн чийдэнг шилжүүлэгчээр гүйдлийн эх үүсвэрт холбож цахилгаан хэлхээг угсарна.

2. Ширээний нэг үзүүрт гэрлийн чийдэнг, нөгөө талд нь дэлгэцийг байрлуул. Тэдний хооронд нэгдмэл линз байрлуул.

3. Дэлгэц дээр чийдэнгийн тагны гэрэлтдэг үсгийн хурц, багасгасан дүрс гарч ирэх хүртэл чийдэнг асаагаад линзийг саваа дагуу хөдөлгө.

4. Дэлгэцээс линз хүртэлх зайг мм-ээр хэмжинэ. d=

5. Линзээс зураг хүртэлх зайг мм-ээр хэмжинэ. е

6. d өөрчлөгдөөгүй туршилтыг дахин 2 удаа давтаж, дахин тод дүрс авах бүртээ. f, f

7. Зургаас линз хүртэлх дундаж зайг тооцоол.

f f f= _______

8. Линзний оптик хүчийг тооцоол D D

9. Линз хүртэлх фокусын уртыг тооцоол. F F =

10. Тооцоолол, хэмжилтийн үр дүнг хүснэгтэд оруулна.

№

туршлага

f 10¯³,

диоптри

диоптри

11. Линзний зузааныг мм-ээр хэмжинэ. h=_____

12. Линзний оптик хүчийг хэмжих үнэмлэхүй алдааг дараах томъёогоор тооцоол.

∆D = , ∆D = _____

13. Үр дүнг D = D± ∆D D = _____ гэж бич.

Дүгнэлт:

компьютерийн туршилт

Өгөгдсөн фокусын уртыг F ашиглан линзний хугарлын хүчийг тодорхойлно. Энэ утгыг загварт оруулна уу.

Туршилт бүрийн хувьд объектоос линз хүртэлх зайны хүснэгтээс өгөгдлийг сонгоод эдгээр утгыг мм-ээр илэрхийлнэ.

Туршилт бүрийн хувьд зургийн төрлийг тайлбарлана уу.

Эдгээр зургийн үр дүнг хүснэгтэд бичнэ үү.

№ туршлага

Фокусын урт F, см

Объектоос линз хүртэлх зай d, см

Зураг харах

Объектыг хөдөлгөхөд түүний дүрс хэрхэн өөрчлөгддөг талаар дүгнэлт гаргаж бичнэ үү.

ОЮУТНЫ БЭЛЭН АЖИЛ

Лаборатори №5

Линзээр зураг авах.

Ажлын зорилго: нэгдэх линзээр янз бүрийн зураг авах аргад суралц.

Ахиц дэвшил

№ туршлага

Фокусын урт F, см

Дэнлүүнээс линз хүртэлх зай d, см

Зураг харах

Шууд, томруулсан, төсөөлөлтэй

Зураг дутуу байна

Урвуу, томруулсан, бодит.

Гэрлийн эх үүсвэртэй тэнцүү хэмжээтэй, урвуу, бодит.

Урвуу, багасгасан, бодит.

\u003d 14 диоптри

З

даалгавар 1

Зургийн төрөл: шууд, томруулсан, төсөөлөлтэй.

З

даалгавар 2.

Зургийн төрөл: зураг байхгүй.

З

даалгавар 3

Зургийн төрөл: урвуу, томруулсан, бодит.

Даалгавар 4.

Зургийн төрөл: гэрлийн эх үүсвэртэй тэнцүү хэмжээтэй, урвуу, бодит.

Даалгавар 5

Зургийн төрөл: урвуу, багасгасан, бодит.

Дүгнэлт:

1) Гэрлийн эх үүсвэр нь линз ба түүний фокусын хооронд байх үед түүний томруулсан, төсөөлж буй болон шууд дүрс нь гэрлийн эх үүсвэртэй линзний нэг талд байрладаг; Энэ сегмент дэх гэрлийн эх үүсвэр линзээс холдох тусам түүний дүрс нэмэгддэг.

2) Гэрлийн эх үүсвэр нь линзний анхаарлын төвд байх үед түүний дүрс байхгүй болно.

3) Гэрлийн эх үүсвэр нь линзний фокус ба давхар фокусын хооронд байх үед түүний дүрс нь бодит бөгөөд урвуу (томруулсан) дүрс болдог. Гэрлийн эх үүсвэр линзний давхар фокус руу ойртох тусам энэ нь буурдаг.

4) Линзний давхар фокуст байгаа гэрлийн эх үүсвэрийн дүрс нь гэрлийн эх үүсвэртэй тэнцүү хэмжээтэй зураг болж, линзний нөгөө талд байгаа линзний давхар фокуст байрлана.

5) Гэрлийн эх үүсвэрээс линз хүртэлх зай (d > 2F) ихсэх тусам гэрлийн эх үүсвэрийн дүрс багасч, бодит болон урвуу хэвээр үлдэж, линзний фокус руу ойртоно.