ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
59
светотехнические устройства перераспределяют световой
поток в пространстве, направляя его в пределах небольшого
угла. Поэтому сила света в определенном направлении
увеличивается.
4.5. Преломление света. Линзы.
Преломление света.
Изложение вопроса о полном отражении связывается с
явлением разделения энергии света на границе двух сред и с
анализом зависимости интенсивности отраженного и
преломленного пучка от угла его падения.
Опыт ставится с оптической шайбой, при помощи
которой узкий пучок света направляется на
цилиндрическую поверхность стекла. При росте угла
падения света на плоскую поверхность внутри стекла
интенсивность преломленного пучка (в воздухе)
уменьшается, а отраженного увеличивается. При угле
полного отражения интенсивность последнего возрастает
скачком. Это полезно иллюстрировать при помощи
рисунков, где густотой точек в пучках отмечена
интенсивность света (рекомендуется рисовать только
параллельный пучок света). Дается определение, что
называется предельным углом полного отражения, и
формула для его вычисления.
n
1
sin
0
=
γ
.
Применение явления полного отражения в стеклянных
призмах демонстрируется также на оптической шайбе.
Рассматриваются случаи поворота светового пучка на 900 и
1800 (рис.5).
Линзы.
При изучении линз выясняются их оптические
характеристики, назначение и принцип действия. Дается
квалификация линз, приводятся их схематические
60
изображения и условные обозначения. При этом обычно
указывается, что собирающие линзы толще посредине, чем
по краям, а рассеивающие – наоборот. Однако это
справедливо, лишь, когда показатель преломления вещества
линзы больше, чем окружающей среды. В противном случае
линзы с большей толщиной посредине будут
рассеивающими, а с меньшей – собирающими.
Напоминается, что диафрагма ограничивает световой
пучок, идущий от источника света, вырезает лишь часть
светового потока. Линза, вставленная в диафрагму (оправу),
собирает или рассеивает световые пучки1.
Вводятся понятия об оптическом центре линзы, о
главной и побочной оптической оси, переднем и заднем
фокусе, фокусном расстоянии, фокальной плоскости, о
действительном и мнимом фокусе. Здесь важно
подчеркнуть следующее:
положение фокуса определяется для параксиальных
(приосевых) лучей и для линз с малой кривизной
поверхностей;
Световые пучки неодинаковой цветности собираются
в разных точках;
Параллельный пучок белого света собирается линзой
почти в одной точке при условии сохранения
параксиальности лучей;
Переднее и заднее фокусные расстояния
несимметричной линзы одинаковы;
Луч в направлении к оптическому центру линзы
смещается ею тем меньше, чем она тоньше.
Таким образам, в школе изучаются тонкие линзы и
приосевые световые пучки.
При изложении понятия об оптической силе линзы
полезно разъяснить следующее: оптическая сила системы
сложенных вместе тонких линз равна алгебраической сумме
(с соблюдением правила знаков) оптических сил этих линз;
светотехнические устройства перераспределяют световой изображения и условные обозначения. При этом обычно
поток в пространстве, направляя его в пределах небольшого указывается, что собирающие линзы толще посредине, чем
угла. Поэтому сила света в определенном направлении по краям, а рассеивающие – наоборот. Однако это
увеличивается. справедливо, лишь, когда показатель преломления вещества
4.5. Преломление света. Линзы. линзы больше, чем окружающей среды. В противном случае
Преломление света. линзы с большей толщиной посредине будут
Изложение вопроса о полном отражении связывается с рассеивающими, а с меньшей – собирающими.
явлением разделения энергии света на границе двух сред и с Напоминается, что диафрагма ограничивает световой
анализом зависимости интенсивности отраженного и пучок, идущий от источника света, вырезает лишь часть
преломленного пучка от угла его падения. светового потока. Линза, вставленная в диафрагму (оправу),
Опыт ставится с оптической шайбой, при помощи собирает или рассеивает световые пучки1.
которой узкий пучок света направляется на Вводятся понятия об оптическом центре линзы, о
цилиндрическую поверхность стекла. При росте угла главной и побочной оптической оси, переднем и заднем
падения света на плоскую поверхность внутри стекла фокусе, фокусном расстоянии, фокальной плоскости, о
интенсивность преломленного пучка (в воздухе) действительном и мнимом фокусе. Здесь важно
уменьшается, а отраженного увеличивается. При угле подчеркнуть следующее:
полного отражения интенсивность последнего возрастает положение фокуса определяется для параксиальных
скачком. Это полезно иллюстрировать при помощи (приосевых) лучей и для линз с малой кривизной
рисунков, где густотой точек в пучках отмечена поверхностей;
интенсивность света (рекомендуется рисовать только Световые пучки неодинаковой цветности собираются
параллельный пучок света). Дается определение, что в разных точках;
называется предельным углом полного отражения, и Параллельный пучок белого света собирается линзой
формула для его вычисления. почти в одной точке при условии сохранения
1 параксиальности лучей;
sin γ 0 = Переднее и заднее фокусные расстояния
n . несимметричной линзы одинаковы;
Применение явления полного отражения в стеклянных Луч в направлении к оптическому центру линзы
призмах демонстрируется также на оптической шайбе. смещается ею тем меньше, чем она тоньше.
Рассматриваются случаи поворота светового пучка на 900 и Таким образам, в школе изучаются тонкие линзы и
1800 (рис.5). приосевые световые пучки.
Линзы. При изложении понятия об оптической силе линзы
При изучении линз выясняются их оптические полезно разъяснить следующее: оптическая сила системы
характеристики, назначение и принцип действия. Дается сложенных вместе тонких линз равна алгебраической сумме
квалификация линз, приводятся их схематические (с соблюдением правила знаков) оптических сил этих линз;
59 60
