Построение изображений, даваемых линзами

1. Основные элементы линзы

Перед построением важно знать:

• Оптический центр (O) — точка, через которую луч проходит без отклонения;

• Главная оптическая ось — линия, проходящая через центр линзы;

• Фокусы (F и F') — точки, где собираются или из которых расходятся лучи;

• Фокусное расстояние (f) — расстояние от центра до фокуса.

---

2. Главные лучи для построения

Для построения изображения используют три основных луча:

1. Параллельный луч

   • идёт параллельно оси;

   • после собирающей линзы проходит через фокус.

2. Луч через фокус

   • направляется через фокус;

   • после линзы идёт параллельно оси.

3. Луч через оптический центр

   • проходит через центр без отклонения.

 Пересечение этих лучей даёт изображение.

---

Наглядная схема построения лучей

---

3. Изображение в собирающей линзе

1. Предмет дальше двойного фокуса (d > 2f)

• изображение между F и 2F;

• уменьшенное, перевёрнутое, действительное.

2. Предмет между F и 2F

• изображение за 2F;

• увеличенное, перевёрнутое, действительное.

3. Предмет в фокусе

• изображение на бесконечности.

4. Предмет ближе фокуса (d < f)

• изображение мнимое, прямое, увеличенное.

---

Наглядная схема различных случаев

---

4. Изображение в рассеивающей линзе

Особенности:

• лучи после линзы расходятся;

• изображение находится с той же стороны, что и предмет;

• всегда мнимое, прямое и уменьшенное.

---

Наглядная схема рассеивающей линзы

---

5. Алгоритм построения

1. Провести главную оптическую ось;

2. Отметить линзу и её фокусы;

3. Из верхней точки предмета провести два-три главных луча;

4. Найти точку пересечения лучей (или их продолжений);

5. Построить изображение.

---

6. Формула линзы

Для проверки построений используют формулу:

​

где:

•  — расстояние до предмета;
•  — расстояние до изображения.

---

7. Значение темы

• Позволяет понимать работу линз;

• Используется при решении задач;

• Применяется в оптических приборах (лупа, микроскоп, камера).

---

8. Итоги

• Изображение строится с помощью главных лучей;

• Характер изображения зависит от положения предмета;

• Собирающая линза даёт разные типы изображений;

• Рассеивающая линза всегда даёт мнимое изображение.

---

Вопросы для самопроверки

1. Какие элементы линзы используются при построении?

2. Какие три луча применяются для построения изображения?

3. Какое изображение даёт собирающая линза при разных положениях предмета?

4. Какие свойства изображения у рассеивающей линзы?

5. Как определить положение изображения?

6. Для чего используется формула линзы?

7. Где применяются линзы в технике?