Физика. Лекция 212.Формула тонкой линзы.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы с вами строили изображение в линзе и узнали, что положение предмета относительно линзы важно для того, чтобы получилось то или иное изображение, даваемое этой линзой. Но все что мы с вами делали на предыдущих лекциях - все это было на качественном уровне, т.е мы строили с помощью геометрии, а на сегодняшней лекции мы с вами количественно опишем характеристики, которые строятся с помощью линзы. И так мы опишем положение изображения в линзе, если известно положение предмета. Это будет сделано с помощью, так называемой, формулы тонкой линзы.

И так задача, которая стоит перед нами...зная где находится предмет и зная характеристики линзы необходимо построить изображение с помощью этой линзы и для того, чтобы вывести формулу нам понадобится чертеж...

Ну а теперь давайте поэкспериментируем с этой формулой...как мы делали, когда строили изображение...мы меняли расстояние от предмета до линзы и строили изображение.

И теперь, когда мы вывели формулу описывающую расстояние от линзы до изображения давайте рассмотрим несколько случаев по аналогии с теми, которые мы уже рассматривали в одной из предыдущих лекций.

Первый случай: предмет находится на двойном фокусном расстоянии...

Второй случай: предмет находится на 11 фокусных расстояниях (такое число взято для удобства расчета).

Третий случай: предмет, находящийся на 1,1 фокусного расстояния.

И последний четвертый, самый важный случай: разместим предмет на расстоянии меньше, чем фокусное.

И так мы с вами получили, то, что если предмет находится на расстоянии менее одного фокусного то его изображение будем мнимым. А то, что величина f отрицательная говорит нам вот о чем...

И стоит отметить, что приведенная нами формула работает не только с собирающими линзами, для которых мы сейчас приводили все разобранные выше случаи, но и с рассеивающими линзами. Давайте еще раз это повторим...

• фокусное расстояние положительное - это собирающая линза,
• фокусное расстояние отрицательное - это рассеивающая линза.

А теперь возникает вопрос: а может быть мнимым предмет? Может ли величина d быть отрицательной? Вроде бы нет...

Например, если мы хотим построить изображение школьного кусочка мела, мы должны его расположить слева от собирающей линзы, свет от от этого кусочка мела пойдет через линзу и где-то справа от линзы получится изображение нашего куска мела. Чем ближе к фокусу мы будем приближать предмет, тем дальше будет его изображение. Если мел будет находится на расстоянии фокусного, то изображения не будет, а после передвижения мела на расстояние меньше фокусного его изображение станет мнимым и появится с левой стороны за предметом. Перескочить через линзу мы не можем, но мы можем через линзу пустить сходящийся пучок света. Оказывается формально можно говорить и о мнимом предмете. И давайте сейчас посмотрим на то, что это значит...

При этом стоить помнить, что формула тонкой линзы или формула оптической силы линзы работает и для рассеивающих линз и для собирающих и прекрасно описывает построение действительных и мнимых изображений, и даже в многолинзовых системах можно говорить о мнимом предмете. И так это все то, что мы должны были узнать по теоретической части, а теперь давайте перейдем к практическому решению задач. И так первая задача на определение фокусного расстояния рассеивающей линзы по известному расстоянию и его изображению предмета.

И последняя задача на определение расстояния размещения монеты от линзы.

И последнее на этой лекции, давайте сделаем уточнение по поводу используемых величин измерения...

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора