9 класс. Урок 30-31. Решение задач на тему: "Построение изображений линзы. Расчет фокусного расстояния и оптической силы линзы"

Повторим основніе правила построения изображения, даваеміх тонкими линзами. Световые лучи, идущие вблизи главной оптической оси. называют параксиальными (приосевыми).
Опыт показывает, что параксиальные лучи света, выходящие из одной светящейся точки, после прохождения через линзу сходятся также в одной точке, которая является изображением светящейся точки. Поэтому для построения изображения точки достаточно взять два любых луча, но лучше те, ход которых после преломления заранее известен: 1 — луч, идущий через оптический центр; 2 — луч, параллельный главной оптической оси; 3 — луч, проходящий через передний фокус собирающей линзы (или продолжение луча 3 проходит через задний фокус рассеивающей линзы)

Построение изображения точечного источника света расположенного на главной оптической оси, показано на рисунке 16.46

Чтобы найти, где образуется его изображение S1, проведем из точки S два луча: луч SO вдоль главной оптической оси (он проходит через оптический центр линзы, не преломляясь) и луч SB, падающий на линзу в произвольной точке В. Проведем побочную оптическую ось, параллельную лучу SB(показана штриховой линией). Начертим заднюю фокальную плоскость в случае собирающей линзы (переднюю фокальную плоскость в случае рассеивающей линзы). Побочная ось пересечет фокальную плоскость в побочном фокусе F'. Через этот побочный фокус пройдут все параллельные данной оптической оси лучи после преломления в собирающей линзе (или продолжения преломленных лучей в рассеивающей линзе), следовательно, и луч SB. Преломленный луч (или его продолжение) пересечет главную оптическую ось в точке S1 которая и является изображением точечного предмета S.

Видеоурок: Примеры решения задач на построение изображений даваемых тонкой линзой

Видеоурок: Решение задач на применение формулы тонкой линзы

Презентация: Решение задач на построение изображений даваемых линзами

1. Фокусные расстояния трех линз соответственно равны 1,25 м; 0,5 м; 0,04 м. Какова оптическая сила каждой линзы? (ответ: 0,8 дптр; 2 дптр; 25 дптр. )

2. У «сильных» микроскопов оптическая сила объективов равна 500 дптр, а у самых сильных — 800 дптр. Каковы фокусные расстояния у этих микроскопов? (ответ: 1615. 2 мм; 1,25 мм)

3. Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы, оптическая сила которой равна 10 дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?

(f= 50 см, Г=4, изображение будет действительное, увеличенное, перевернутое)

4. На каком расстоянии от линзы с фокусным расстоянием 12 см надо поместить предмет, чтобы его действительное изображение было втрое больше самого предмета? (ответ: d=16 см)

5. Расстояние от предмета до экрана равно 3 м. Какой оптической силы надо взять линзу и где следует ее поместить, чтобы получить изображение предмета, увеличенное в 5 раз? (ответ: 2,4 дптр)

5. Изображение миллиметрового деления шкалы, расположенной перед линзой на расстоянии d = 12,5 см, имеет на экране длину L = 8 см. На каком расстоянии от линзы находится экран?
(ответ: f=10м)

6. На каком расстоянии находится фокус тонкой линзы от её оптического центра, если оптическая сила линзы равна 5 дптр? На каком расстоянии находился бы фокус при оптической силе −5 дптр? −10 дптр? (F1=20см  F2= - 20см  F3= - 10см )

7. Изображение предмета сформировалось на расстоянии 30 см от линзы. Известно, что оптическая сила этой линзы равна 4 дптр. Найдите линейное увеличение. (ответ: Г=0,2)