Construirea imaginilor în oglinzi sferice. Oglindă plată, sferică

O oglindă a cărei suprafață este plană se numește oglindă plată. Oglinzile sferice și parabolice au o formă diferită a suprafeței. Nu vom studia oglinzile curbate. În viața de zi cu zi, oglinzile plate sunt cel mai des folosite, așa că ne vom concentra asupra lor.

Când un obiect se află în fața unei oglinzi, se pare că există același obiect în spatele oglinzii. Ceea ce vedem în spatele oglinzii se numește imaginea obiectului.

De ce vedem un obiect unde nu este cu adevărat acolo?

Pentru a răspunde la această întrebare, să aflăm cum apare o imagine într-o oglindă plată. Să existe un punct luminos S în fața oglinzii (Fig. 79). Dintre toate razele incidente din acest punct pe oglindă, selectăm pentru simplitate trei raze: SO, SO 1 și SO 2. Fiecare dintre aceste raze este reflectată din oglindă conform legii reflectării luminii, adică în același unghi în care cade pe oglindă. După reflectare, aceste raze intră în ochiul observatorului într-un fascicul divergent. Dacă continuăm razele reflectate înapoi, dincolo de oglindă, atunci ele vor converge într-un punct S 1 . Acest punct este imaginea punctului S. Aici observatorul va vedea sursa de lumină.

Imaginea S 1 se numește imaginară, deoarece este obținută ca urmare a intersecției nu a razelor reale de lumină, care nu se află în spatele oglinzii, ci a prelungirilor lor imaginare. (Dacă această imagine ar fi obținută ca punct de intersecție a razelor de lumină reale, atunci s-ar numi reală.)

Deci, imaginea într-o oglindă plată este întotdeauna imaginară. Prin urmare, când te uiți în oglindă, vezi în fața ta nu o imagine reală, ci o imagine imaginară. Folosind criteriile pentru egalitatea triunghiurilor (vezi Fig. 79), putem demonstra că S1O = OS. Aceasta înseamnă că imaginea dintr-o oglindă plată se află la aceeași distanță de ea cu care se află sursa de lumină în fața ei.

Să trecem la experiență. Pune o bucată de sticlă plată pe masă. Sticla reflectă o parte din lumină și, prin urmare, sticla poate fi folosită ca oglindă. Dar, deoarece sticla este transparentă, putem vedea ce este în spatele ei în același timp. Să punem o lumânare aprinsă în fața paharului (Fig. 80). Imaginea sa imaginară va apărea în spatele sticlei (dacă plasați o bucată de hârtie în imaginea flăcării, atunci, desigur, nu se va aprinde).

Să punem pe cealaltă parte a paharului (unde vedem imaginea) aceeași lumânare, dar neaprinsă și să începem să o mișcăm până se aliniază cu imaginea obținută mai devreme (în acest caz, va părea aprinsă). Acum să măsurăm distanța de la lumânarea aprinsă la pahar și de la pahar la imaginea sa. Aceste distante vor fi aceleasi.
Experiența arată, de asemenea, că înălțimea imaginii lumânării este egală cu înălțimea lumânării în sine.

Rezumând, putem spune că imaginea unui obiect într-o oglindă plată este întotdeauna: 1) imaginară; 2) drept, adică nu inversat; 3) egală ca mărime cu obiectul însuși; 4) situat la aceeași distanță în spatele oglinzii cu care se află obiectul în fața acesteia. Cu alte cuvinte, imaginea unui obiect într-o oglindă plată este simetrică cu obiectul în raport cu planul oglinzii.

Figura 81 prezintă construcția unei imagini într-o oglindă plată. Lăsați obiectul să arate ca o săgeată AB. Pentru a-și construi imaginea, ar trebui:

1) coborâți perpendiculara din punctul A la oglindă și, extinzând-o în spatele oglinzii cu exact aceeași distanță, marcați punctul A 1 ;

2) coborâți perpendiculara din punctul B pe oglindă și, extinzând-o în spatele oglinzii cu exact aceeași distanță, marcați punctul B 1 ;

3) conectați punctele A 1 și B 1 .

Segmentul rezultat A 1 B 1 va fi o imagine virtuală a săgeții AB.

La prima vedere, nu există nicio diferență între un obiect și imaginea acestuia într-o oglindă plată. Cu toate acestea, nu este. Uită-te la poza ta mana dreaptaîn oglindă. Veți vedea că degetele din această imagine sunt poziționate ca și cum această mână ar fi lăsată. Acesta nu este un accident: o imagine în oglindă se schimbă întotdeauna de la dreapta la stânga și invers.

Nu tuturor le place diferența dintre dreapta și stânga. Unii iubitori de simetrie încearcă chiar să-și scrie operele literare astfel încât să fie citite la fel, atât de la stânga la dreapta, cât și de la dreapta la stânga (astfel de fraze de întoarcere se numesc palindrom), de exemplu: „Aruncă cu gheață unei zebră, castor, mocasnic.”

Este interesant că animalele reacționează diferit la imaginea lor din oglindă: unele nu o observă, la altele provoacă o curiozitate evidentă. Este de cel mai mare interes pentru maimuțe. Când o oglindă mare a fost atârnată pe perete într-unul din incinte deschise pentru maimuțe, toți locuitorii ei s-au adunat în jurul ei. Maimuțele nu părăseau oglinda, privindu-și imaginile, pe tot parcursul zilei. Și numai când le-a fost adusă tratarea lor preferată, animalele flămânde au mers la chemarea muncitorului. Dar, așa cum a spus mai târziu unul dintre observatorii grădinii zoologice, după ce au făcut câțiva pași din oglindă, ei au observat brusc cum pleacă și noii lor camarazi de la „prin oglindă”! Frica de a nu-i mai vedea s-a dovedit a fi atât de mare încât maimuțele, refuzând mâncarea, s-au întors la oglindă. Până la urmă, oglinda a trebuit să fie scoasă.

Oglinzile joacă un rol important în viața umană, sunt folosite atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în tehnologie.

Achiziția de imagini folosind o oglindă plată poate fi utilizată, de exemplu, în periscop(din grecescul „periscopeo” - mă uit în jur, mă uit în jur) - un dispozitiv optic folosit pentru observații din tancuri, submarine și diverse adăposturi (Fig. 82).

Un fascicul paralel de raze incidente pe o oglindă plană rămâne paralel chiar și după reflectare (Fig. 83, a). Această reflexie este numită reflexie în oglindă. Dar pe lângă reflexia speculară, există un alt tip de reflexie, când un fascicul paralel de raze incident pe orice suprafață, după reflectare, este împrăștiat de microrugozitatea sa în toate direcțiile posibile (Fig. 83, b). O astfel de reflexie se numește difuză, „este creată de suprafețe netede, aspre și mate ale corpurilor. Datorită reflectării difuze a luminii, obiectele din jurul nostru devin vizibile.


1. Care este diferența dintre oglinzile plate și cele sferice? 2. În ce caz imaginea se numește imaginară? valabil? 3. Descrieți imaginea într-o oglindă plată. 4. Care este diferența dintre reflexia speculară și reflexia difuză? 5. Ce am vedea în jur dacă toate obiectele ar începe brusc să reflecte lumina nu difuz, ci specular? 6. Ce este un periscop? Cum este aranjat? 7. Folosind Figura 79, demonstrați că imaginea unui punct dintr-o oglindă plană se află la aceeași distanță de oglindă cu punctul dat în fața acesteia.

Sarcina experimentală. Stai acasă în fața unei oglinzi. Natura imaginii pe care o vedeți se potrivește cu ceea ce este descris în manual? Pe ce parte a oglinzii tale se află inima dublă? Întoarceți-vă de la oglindă cu unul sau doi pași. Ce s-a întâmplat cu imaginea? Cum s-a schimbat distanța față de oglindă? Acest lucru schimbă înălțimea imaginii?

Obiectivele lecției:

– elevii ar trebui să cunoască conceptul de oglindă;
- elevii trebuie să cunoască proprietățile unei imagini într-o oglindă plată;
- elevii ar trebui să fie capabili să construiască o imagine într-o oglindă plată;
– să continue munca de formare a cunoștințelor și deprinderilor metodologice, cunoștințelor despre metodele de cunoaștere a științelor naturale și să le poată aplica;
– să continue munca la formarea deprinderilor de cercetare experimentală atunci când se lucrează cu instrumente fizice;
- continua sa se dezvolte gandire logica elevilor, asupra formării capacităţii de a construi concluzii inductive.

Forme organizatorice și metode de predare: conversație, test, anchetă individuală, metodă de cercetare, lucru experimental în perechi.

Instrumente de învățare: oglindă, riglă, radieră, periscop, proiector multimedia, computer, prezentare (vezi Anexa 1).

Planul lecției:

  1. Verificarea d/z (test).
  2. Actualizare de cunoștințe. Stabilirea temei, scopurilor, obiectivelor lecției împreună cu elevii.
  3. Studiul de material nou în procesul de lucru al elevilor cu echipamente.
  4. Generalizarea rezultatelor experimentale și formularea proprietăților.
  5. Exersarea abilităților practice de construire a unei imagini într-o oglindă plată.
  6. Rezumând lecția.

În timpul orelor

1. Verificarea d/s (test).

(Profesorul distribuie cartonașe cu testul.)

Test: Legea reflecției

  1. Unghiul de incidență al unui fascicul de lumină pe suprafața unei oglinzi este de 15 0 . Care este unghiul de reflexie?
    A 30 0
    B 40 0
    La 150
  2. Unghiul dintre razele incidente și cele reflectate este 20 0 . Care va fi unghiul de reflexie dacă unghiul de incidență crește cu 50?
    A 40 0
    B 15 0
    La 300

Testează răspunsuri.

Profesor: Schimbați-vă munca și verificați corectitudinea execuției comparând răspunsurile cu standardul. Acordați note, ținând cont de criteriile de notare (răspunsurile sunt înregistrate pe reversul scânduri).

Criterii de notare la test:

pentru un rating de „5” – toate;
pentru nota „4” – sarcina nr.2;
pentru nota „3” – sarcina nr. 1.

Profesor: Ați avut acasă o sarcină nr. 4 Exercițiul 30 (manual Peryshkin A.V.) de natură de cercetare. Cine a finalizat această sarcină? ( Elevul lucrează la tablă, oferindu-și versiunea.)

Textul problemei: Înălțimea Soarelui este astfel încât razele sale formează un unghi de 40 0 ​​cu orizontul. faceți un desen (Fig. 131) și arătați pe el cum să poziționați oglinda AB astfel încât „iepurașul” să ajungă la fundul puțului.

2. Actualizarea cunoștințelor. Stabilirea temei, scopurilor, obiectivelor lecției împreună cu elevii.

Profesor: Acum să ne amintim conceptele de bază învățate în lecțiile anterioare și să decidem asupra subiectului lecției de astăzi.

Pentru că cuvântul cheie este criptat în cuvintele încrucișate.

Profesor: Ce cuvânt cheie ai primit? OGLINDĂ.

Care crezi că este subiectul lecției de astăzi?

Da, subiectul lecției: Oglindă. Construcția unei imagini într-o oglindă plată.

Deschideți caietele, notați data și tema lecției.

Aplicație.slide 1.

Profesor: La ce întrebări ați dori să primiți răspuns astăzi, având în vedere tema lecției?

(Copiii pun întrebări. Profesorul rezumă, stabilind astfel obiectivele lecției.)

Profesor:

  1. Învață conceptul de „oglindă”. Identificați tipurile de oglinzi.
  2. Află ce proprietăți are.
  3. Aflați cum să construiți o imagine într-o oglindă.

3. Studiul de material nou în procesul de lucru al elevilor cu echipamente.

Activități elevilor: ascultați și memorați materialul.

Profesor: începem să studiem material nou, trebuie spus că oglinzile sunt după cum urmează:

Profesor: Astăzi vom studia oglinda plană mai detaliat.

Profesor: O oglindă plată (sau doar o oglindă) numită suprafață plană care reflectă lumina

Profesor:Notează diagrama și definiția oglinzii în caiet.

Activitatea elevului: notați într-un caiet.

Profesor: Luați în considerare imaginea unui obiect într-o oglindă plană.

Știți cu toții foarte bine că imaginea unui obiect dintr-o oglindă se formează în spatele oglinzii, acolo unde de fapt nu există.

Cum functioneazã? ( Profesorul prezintă teoria, elevii participă activ.)

slide 5 . (Activitățile experimentale ale elevilor .)

Experiența 1. O ai pe birou oglinda mica. Pune-l în poziție verticală. Așezați radiera în poziție verticală în fața oglinzii la o distanță mică. Acum ia o riglă și pune-o astfel încât zero să fie în oglindă.

Exercițiu. Citiți întrebările de pe diapozitiv și răspundeți la ele. (Întrebări din partea A.)

Elevii formulează o concluzie: imaginea imaginară a unui obiect într-o oglindă plată se află la aceeași distanță de oglindă cu obiectul din fața oglinzii

Slide 6. (Activități experimentale ale elevilor . )

Experiența 2. Acum luați o riglă și plasați-o vertical de-a lungul radierei.

Exercițiu. Citiți întrebările de pe diapozitiv și răspundeți la ele. (intrebari partea B)

Elevii formulează o concluzie: dimensiunile imaginii unui obiect dintr-o oglindă plată sunt egale cu dimensiunile obiectului.

Sarcini pentru experimente.

Slide 7. (Activități experimentale ale elevilor.)

Experiența 3. Pe radiera din dreapta, pune o linie și așează-o din nou în fața oglinzii. Linia poate fi îndepărtată.

Exercițiu. Ce ai vazut?

Elevii formulează o concluzie: obiectul și imaginile sale sunt figuri simetrice, dar nu identice

4. Generalizarea rezultatelor experimentale și formularea proprietăților.

Profesor: Deci, aceste concluzii pot fi numite proprietățile oglinzilor plate, enumerați-le din nou și notați-le într-un caiet.

Slide 8 . (Elevii notează proprietățile oglinzilor într-un caiet.)

  • Imaginea imaginară a unui obiect dintr-o oglindă plană se află la aceeași distanță de oglindă ca și obiectul din fața oglinzii.
  • Dimensiunile imaginii unui obiect într-o oglindă plată sunt egale cu dimensiunile obiectului.
  • Obiectul și imaginile sale sunt figuri simetrice, dar nu identice.

Profesor:Atenție la tobogan. Rezolvăm următoarele probleme (profesorul cere răspunsuri mai multor copii, iar apoi un elev își schițează raționamentul, pe baza proprietăților oglinzilor).

Activități studenților: Participare activă la discuția privind analiza problemelor.

1) O persoană stă la o distanță de 2 m de o oglindă plată. La ce distanță de oglindă își vede imaginea?
A 2m
B 1m
La 4m

2) O persoană stă la o distanță de 1,5 m de o oglindă plată. Cât de departe își vede imaginea?
A 1,5 m
B 3m
In 1m

5. Dezvoltarea abilităților practice de construire a unei imagini într-o oglindă plată.

Profesor: Deci, am învățat ce este o oglindă, am stabilit proprietățile acesteia și acum trebuie să învățăm cum să construim o imagine într-o oglindă, ținând cont de proprietățile de mai sus. Lucrăm împreună cu mine în caietele noastre. ( Profesorul lucrează la tablă, elevii în caiet.)

Reguli de construcție a imaginii Exemplu
  1. Aplicăm o riglă pe oglindă, astfel încât o parte a unghiului drept să se afle de-a lungul oglinzii.
  2. Mutați rigla astfel încât punctul pe care vrem să-l construim să se afle pe cealaltă parte unghi drept
  3. Tragem o linie de la punctul A la oglindă și o extindem dincolo de oglindă cu aceeași distanță și obținem punctul A 1.
  4. În mod similar, facem totul pentru punctul B și obținem punctul B 1
  5. Conectăm punctul A 1 și punctul B 1, obținem imaginea A 1 B 1 a obiectului AB.

Deci, imaginea ar trebui să aibă aceeași dimensiune ca obiectul, să fie în spatele oglinzii la aceeași distanță cu obiectul din fața oglinzii.

6. Rezumând lecția.

Profesor: Aplicație oglindă:

  • în viața de zi cu zi (de câteva ori pe zi verificăm dacă arătăm bine);
  • în mașini (oglinzi retrovizoare);
  • în atracții (camera râsului);
  • în medicină (în special în stomatologie) și în multe alte domenii, periscopul prezintă un interes deosebit;
  • periscop (utilizat pentru observarea dintr-un submarin sau din tranșee), demonstrarea dispozitivului, inclusiv cele de casă.

Profesor: Să ne amintim ce am învățat astăzi în clasă.

Ce este o oglindă?

Ce proprietăți are?

Cum se construiește o imagine a unui obiect într-o oglindă?

Ce proprietăți sunt luate în considerare la construirea unei imagini a unui obiect într-o oglindă?

Ce este un periscop?

Activități pentru elevi: răspundeți la întrebări.

Tema pentru acasă: §64 (manual Peryshkin A. V. Clasa a 8-a), note într-un caiet pentru a face un periscop după bunul plac nr. 1543, 1549, 1551,1554 (caietul de sarcini Lukashik V. I.).

Profesor: Continuați propoziția...

Reflecţie:
Astăzi la clasă am învățat...
Mi-a plăcut lecția de azi...
Nu mi-a plăcut lecția de azi...

Notarea lecției (elevii susțin, explicând în același timp de ce acordă o astfel de notă).

Cărți folosite:

  1. Gromov S. V. Fizica: Proc. pentru învăţământul general manual instituţii / S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Iluminismul, 2003.
  2. Zubov V. G., Shalnov V. P. Sarcini în fizică: Un manual pentru autoeducare: Un tutorial.- M .: Nauka. Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1985
  3. Kamenetsky S. E., Orehov V. P. Metode de rezolvare a problemelor de fizică la liceu: Cartea. pentru profesor. - M .: Educație, 1987.
  4. Koltun M. Lumea fizicii. Editura „Literatura pentru copii”, 1984.
  5. Maron A. E. Fizică. Clasa a VIII-a: Suport didactic / A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Dropia, 2004.
  6. Metode de predare a fizicii în clasele 6-7 liceu. Ed. V. P. Orehov și A. V. Usova. M., „Iluminismul”, 1976.
  7. Peryshkin A.V. Fizică. Clasa 8: Proc. pentru învăţământul general manual instituții.- M .: Gutarda, 2007.

Să găsim legătura dintre caracteristica optică și distanțele care determină poziția obiectului și imaginea acestuia.

Fie obiectul oarecare punct A situat pe axa optică. Folosind legile reflexiei luminii, vom construi o imagine a acestui punct (Fig. 2.13).

Indicați distanța de la obiect la polul oglinzii (AO), dar de la pol la imagine (OA).

Luați în considerare triunghiul APC, obținem asta

Din triunghiul ARA, obținem asta
. Eliminați unghiul din aceste expresii
, deoarece singurul care nu se bazează pe SAU.

,
sau

(2.3)

Unghiurile , ,  se bazează pe OR. Fie grinzile luate în considerare paraxiale, atunci aceste unghiuri sunt mici și, prin urmare, valorile lor în măsura în radiani sunt egale cu tangentei acestor unghiuri:

;
;
, unde R=OC, este raza de curbură a oglinzii.

Inlocuim expresiile obtinute in ecuatia (2.3)

Din moment ce am aflat mai devreme că distanța focală este legată de raza de curbură a oglinzii, atunci

(2.4)

Expresia (2.4) se numește formula oglindă, care este folosită numai cu regula semnului:

Distante ,,
sunt considerate pozitive dacă sunt numărate de-a lungul fasciculului, iar negative în caz contrar.

oglindă convexă.

Să luăm în considerare câteva exemple de construcție a imaginilor în oglinzi convexe.

1) Obiectul este situat la o distanță mai mare decât raza de curbură. Construim o imagine a punctelor finale ale obiectului A și B. Folosim razele: 1) paralele cu axa optică principală; 2) un fascicul care trece prin centrul optic al oglinzii. Obținem o imagine imaginară, redusă, directă (Fig. 2.14).

2) Obiectul este situat la o distanță egală cu raza de curbură. Imaginea este imaginară, redusă, directă (Fig. 2.15)

Focalizarea unei oglinzi convexe este imaginară. Formula oglinzii convexe

.

Regula semnului pentru d și f rămâne aceeași ca și pentru o oglindă concavă.

Mărirea liniară a unui obiect este determinată de raportul dintre înălțimea imaginii și înălțimea obiectului însuși.

. (2.5)

Astfel, indiferent de locația obiectului față de oglinda convexă, imaginea este întotdeauna imaginară, directă, redusă și situată în spatele oglinzii. În timp ce imaginile dintr-o oglindă concavă sunt mai diverse, ele depind de locația obiectului față de oglindă. Prin urmare, oglinzile concave sunt folosite mai des.

Având în vedere principiile construcției imaginilor în diverse oglinzi, am ajuns să înțelegem funcționarea unor astfel de instrumente precum telescoapele astronomice și oglinzile de mărire în instrumentele cosmetice și practica medicală, suntem capabili să proiectăm noi înșine unele dintre instrumente.

Reflexie speculară, reflexie difuză

Oglindă plată.

Protozoare sistem optic este o oglindă plată. Dacă un fascicul paralel de raze incidente pe o interfață plană între două medii rămâne paralel după reflectare, atunci reflexia se numește speculară, iar suprafața însăși se numește oglindă plată (Fig. 2.16).

Imaginile din oglinzile plate sunt construite pe baza legii reflexiei luminii. O sursă punctiformă S (Fig. 2.17) dă un fascicul de lumină divergent, să construim un fascicul reflectat. Restabiliți perpendiculara pe fiecare punct de incidență și înfățișați raza reflectată din condiția Ða=Ðb(Ða 1 =Ðb 1, Ða 2 =b 2, etc.) imaginea punctului S, această imagine va fi imaginară.

Imaginea unei linii drepte AB poate fi construită prin conectarea unei linii drepte la imaginile celor două puncte de capăt A¢ și B¢. Măsurătorile arată că această imagine se află la aceeași distanță în spatele oglinzii ca și obiectul în fața oglinzii și că dimensiunile imaginii sale sunt aceleași cu dimensiunile obiectului. Imaginea formată într-o oglindă plată este inversată și imaginară (vezi Fig. 2.18).

Dacă suprafața reflectorizantă este aspră, atunci reflexia gresit iar lumina este împrăștiată, sau difuz reflectat (Figura 2.19)

Reflexia difuză este mult mai plăcută ochiului decât reflexia de pe suprafețele netede, numită dreapta reflecţie.

Lentile.

Lentilele, ca și oglinzile, sunt sisteme optice, adică. capabil să schimbe cursul fasciculului luminos. Lentilele în formă pot fi diferite: sferice, cilindrice. Ne vom concentra doar pe lentilele sferice.

Un corp transparent delimitat de două suprafețe sferice se numește obiectiv.

Linia dreaptă pe care se află centrele suprafețelor sferice se numește axa optică principală a lentilei. Axa optică principală a lentilei intersectează suprafețele sferice în punctele M și N - acestea sunt vârfurile lentilei. Dacă distanța MN poate fi neglijată în comparație cu R1 și R2, atunci se spune că lentila este subțire. În acest caz (x)M coincide cu (x)N și atunci (x)M va fi numit centrul optic al lentilei. Toate liniile drepte care trec prin centrul optic al lentilei, cu excepția axei optice principale, sunt numite axe optice secundare (Fig. 2.20).

Lentile convergente . Concentrează-te O lentilă convergentă este un punct în care razele paralele cu axa optică se intersectează după refracția în lentilă. Focalizarea unei lentile convergente este reală. Focalizarea situată pe axa optică principală se numește focar principal. Orice lentilă are două focusuri principale: față (din partea laterală a razelor incidente) și spatele (din partea laterală a razelor refractate). Planul în care se află focarele se numește plan focal. Planul focal este întotdeauna perpendicular pe axa optică principală și trece prin focarul principal. Distanța de la centrul lentilei până la focarul principal se numește distanța focală principală F (Fig. 2.21).

Pentru a construi imagini ale oricărui punct luminos, ar trebui să urmăriți cursul oricăror două raze incidente pe lentilă și refractate în ea până când acestea se intersectează (sau intersectează continuarea lor). Imaginea obiectelor luminoase extinse este o colecție de imagini ale punctelor sale individuale. Cele mai convenabile raze utilizate în construirea imaginilor în lentile sunt următoarele raze caracteristice:

1) un fascicul incident pe o lentilă paralelă cu orice axă optică, după refracție, va trece printr-un focar situat pe această axă optică

2) un fascicul care se deplasează de-a lungul axei optice nu își schimbă direcția

3) fasciculul care trece prin focarul frontal, după refracția în lentilă, va merge paralel cu axa optică principală;

Figura 2.25 prezintă construcția imaginii punctului A a obiectului AB.

Pe lângă razele de mai sus, atunci când construiți imagini în lentile subțiri utilizați fascicule paralele cu orice axă optică laterală. Trebuie avut în vedere faptul că razele incidente pe o lentilă convergentă cu un fascicul paralel cu axa optică secundară intersectează suprafața focală din spate în același punct cu axa secundară.

Formula lentilelor subțiri:

, (2.6)

unde F este distanța focală a lentilei; D este puterea optică a lentilei; d este distanța de la obiect până la centrul lentilei; f este distanța de la centrul lentilei la imagine. Regula semnului va fi aceeași ca și pentru oglindă: toate distanțele până la punctele reale sunt considerate pozitive, toate distanțele până la punctele imaginare sunt considerate negative.

Mărire liniară dată de o lentilă

, (2.7)

unde H este înălțimea imaginii; h - înălțimea obiectului.

Lentile divergente . Razele incidente pe o lentilă divergentă într-un fascicul paralel diverg astfel încât extensiile lor se intersectează într-un punct numit focalizare imaginară.

Reguli pentru calea razelor într-o lentilă divergentă:

1) razele incidente pe lentilă paralele cu o axă optică, după refracție, vor merge astfel încât continuările lor să treacă prin focarul situat pe axa optică (Fig. 2.26):

2) un fascicul care se deplasează de-a lungul axei optice nu își schimbă direcția.

Formula lentilelor divergente:

(regula semnelor rămâne aceeași).

Figura 2.27 prezintă un exemplu de imagistică în lentile divergente.

Construcția imaginilor în oglinzi și caracteristicile acestora.

Imaginea oricărui punct A al unui obiect dintr-o oglindă sferică poate fi construită folosind orice pereche de raze standard: 2,6 - 2,9

2) fasciculul care trece prin focar, după reflectare, va merge paralel cu axa optică pe care se află acest focar;

4) un fascicul incident pe stâlpul oglinzii, după reflectarea din oglindă, merge simetric pe axa optică principală (AB = VM)

Să luăm în considerare câteva exemple de construcție de imagini în oglinzi concave:

2) Obiectul este situat la o distanță egală cu raza de curbură a oglinzii. Imaginea este reală, egală ca mărime cu dimensiunea obiectului, inversată, situată strict sub obiect (Fig. 2.11).

Orez. 2.12

3) Obiectul este situat între focar și polul oglinzii. Imagine - imaginară, mărită, directă (Fig. 2.12)

Formula oglindă

Să găsim legătura dintre caracteristica optică și distanțele care determină poziția obiectului și imaginea acestuia.

Fie obiectul oarecare punct A situat pe axa optică. Folosind legile reflexiei luminii, vom construi o imagine a acestui punct (Fig. 2.13).

Să notăm distanța de la obiect la polul oglinzii (AO) și de la pol la imagine (OA¢).

Luați în considerare triunghiul APC, obținem asta

Din triunghiul APA¢, obținem asta . Excludem din aceste expresii unghiul , deoarece singurul care nu se bazează pe OR.

, sau

(2.3)

Unghiurile b, q, g se bazează pe OR. Fie grinzile luate în considerare paraxiale, atunci aceste unghiuri sunt mici și, prin urmare, valorile lor în măsura în radiani sunt egale cu tangentei acestor unghiuri:

; ; , unde R=OC, este raza de curbură a oglinzii.

Inlocuim expresiile obtinute in ecuatia (2.3)

Din moment ce am aflat mai devreme că distanța focală este legată de raza de curbură a oglinzii, atunci

(2.4)

Expresia (2.4) se numește formula oglindă, care este folosită numai cu regula semnului:

Distanțele , , sunt considerate pozitive dacă sunt numărate de-a lungul fasciculului, iar negative în caz contrar.

oglindă convexă.

Să luăm în considerare câteva exemple de construcție a imaginilor în oglinzi convexe.

2) Obiectul este situat la o distanță egală cu raza de curbură. Imaginea este imaginară, redusă, directă (Fig. 2.15)

Focalizarea unei oglinzi convexe este imaginară. Formula oglinzii convexe

.

Regula semnului pentru d și f rămâne aceeași ca și pentru o oglindă concavă.

Mărirea liniară a unui obiect este determinată de raportul dintre înălțimea imaginii și înălțimea obiectului însuși.

. (2.5)

Astfel, indiferent de locația obiectului față de oglinda convexă, imaginea este întotdeauna imaginară, directă, redusă și situată în spatele oglinzii. În timp ce imaginile dintr-o oglindă concavă sunt mai diverse, ele depind de locația obiectului față de oglindă. Prin urmare, oglinzile concave sunt folosite mai des.

Având în vedere principiile construcției de imagini în diverse oglinzi, am ajuns să înțelegem funcționarea unor astfel de dispozitive diverse precum telescoapele astronomice și oglinzile de mărire în dispozitivele cosmetice și practică medicală, suntem capabili să proiectăm singuri unele dispozitive.