Вот мы и на промежуточном финише статей про оптику… Нет, они еще будут, но попозже. Сегодня на сцене — оптические системы и различные вариантывыпендриваниядвижения объектов перед линзами или зеркалами.
Конечно, самые заковыристые системы мы оставим пока за скобками. В изучении чего - нибудь «с конца» тоже есть предел и здравый смысл. Поэтому начнем с «попроще».
Кто начал читать отсюда — в предыдущих публикациях я написала отдельно — про линзы, и построение в них изображений, переход луча из среды в среду и отражение луча от зеркальной поверхности.
Пример 1. Линза+зеркало. Пусть точечный источник света П находится в передней фокальной плоскости собирающей линзы на расстоянии х от ее главной оптической оси. За линзой в ее задней фокальной плоскости находится плоское зеркало. Как построить действительное изображение И источника в данной оптической системе? Жульничать), конечно. Гибридим все, что мы знаем о построениях из прошлых статей.
Нарисуем луч 1 от точечного источника П. Далее — алгоритм пяти шагов). Ровно до момента попадания луча на зеркало. Как видно из построения, это происходит в фокальной плоскости за линзой. Согласно закону отражения света, этот луч отразится от плоского зеркала и пойдет в обратном направлении, к линзе.
После преломления в собирающей линзе луч придет в точку И. Нарисуем второй луч от источника П, параллельно ГОО, и выполним те же рассуждения. Фишка: мы тут строим вторую побочную оптическую ось — для отраженного луча 1. Этот луч пришел также в точку И. Там и будет изображение источника в системе зеркало — линза. Видно, что изображение получилось на том же расстоянии х, но под главной оптической осью.
Пример 2. На тонкую собирающую линзу от удаленного источника падает пучок параллельных лучей. Как изменится положение изображения источника, создаваемого линзой, если между линзой и ее фокусом поставить плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n? Давайте разбираться. Как такое чудо — юдо строить без пластинки мы уже знаем:
Теперь поставим пластинку. Ход луча в ней изменится, конечно. А результат? Сделаем рисунок, поясняющий ход лучей после установки плоскопараллельной стеклянной пластинки.
После установки пластинки луч света будет преломляться внутри нее, но на выходе получим пучок света параллельный исходному. Почему? По закону Снеллиуса синусы падающего и выходящего лучей равны, а значит, равны и углы под которыми, соответственно, падают и выходят эти лучи. Фишка: результат — изображение на экране в той же точке. ПОО — та же).
Пример 3. Шарик подвешен на нити и совершает колебания так, как показано на рисунке. Как в этом случае будет выглядеть изображение? Очень просто, если мы знаем размах колебаний, то можно построить изображения крайних точек — и дело в шляпе! Сжульничаем, и лучи из точек А и В проведем параллельные — чтобы строить одну побочную оптическую ось.
Пример 4. Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстояниемF и точечный источник света П находятся в плоскости рисунка. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с маленьким отверстием A, находящимся в плоскости рисунка на некотором расстоянии от главной оптической оси линзы. Построим на рисунке ход луча через линзу. Хоть отверстие и маленькое, дифракцию луча (волны) в расчет не берем.
Фишка: реальный луч пересекает ГОО в точке С. А остальные два луча — выдуманные. Через экран они не проходят. Но мы же помним, что линза собирает много лучей. И через отверстие их тоже проходит — не один. Но — оно на рисунке — маленькое, и строить лучи близко друг другу — неудобно. Легко ошибиться. Поэтому мы жульничаем).
Ну и напоследок...интрига )! Котенок бежит к плоскому зеркалу со скоростью V м/с. Само зеркало движется к котенку (или от него) со скоростью u м/с. Как выяснить, что происходит с изображением котенка?
Вспомнить кинематику и относительность движения! Этим мы и займемся в рамках - закрыть пробелы к ЕГЭ.
Я не буду обещать подготовку с нуля и за три недели! Нет. Это так не работает. Мы с вами просто пройдемся по моментам, которые приводят к глупой потере баллов на экзамене. Вот их я и называю пробелами. Когда в голове — сито, от излишнего усердия, или просто так сложилось. Давайте вместе сделаем так, чтобы унести в свой багаж как можно больше баллов. Забегайте)!