Klasa 8
8 czerwca
Konstrukcja obrazów w soczewkach
Położenie oraz wielkość obrazu otrzymywanego przez soczewkę można określić metodą geometryczną. Schematycznie soczewkę cienką wypukłą i wklęsłą tak, jak na poniższych rysunkach:
Do konstrukcji obrazu, który na rysunkach oznaczamy symbolem strzałki, wystarczy określić położenie punktu stanowiącego jej wierzchołek, rysując dwa z trzech następujących promieni:
1 – promień przechodzący przez środek soczewki, który nie zmienia swojego kierunku;
2 – promień padający równolegle do osi optycznej, który po przejściu przez soczewkę skupiającą przebiega przez jej ognisko, a po przejściu przez soczewkę rozpraszającą biegnie tak, że jego przedłużenie przechodzi przez ognisko pozorne;
3 – promień przechodzący przez ognisko soczewki skupiającej, które jest położone przed soczewką (lub którego przedłużenie przechodzi przez to ognisko), po przejściu przez soczewkę jest równoległy do głównej osi optycznej. Podobnie jest z promieniem, którego przedłużenie przechodzi przez ognisko pozorne, położone za soczewką rozpraszającą.
Ważna informacja:
w zwierciadłach ognisko leżało na osi optycznej, dokładnie w połowie odległości między środkiem krzywizny a zwierciadłem.
W soczewkach tak być nie musi. Dlaczego? Położenie ogniska zależy tutaj nie tylko od promienia krzywizny ale również rodzaju substancji, z której jest zrobiona soczewka. Wiesz, że kąt załamania zależy od rodzaju ośrodka, w którym promień się załamuje.
Obrazy w soczewkach skupiających:
Uruchom aplikację, poruszaj suwakiem i obserwuj przedmiot i jego obraz:
Umawiamy się, że:
x - oznacza odległość przedmiotu od soczewki
y - oznacza odległość obrazu od soczewki
f - oznacza ogniskową
punkt F - ognisko
O, O’ - środek krzywizny promienia
a) Położenie przedmiotu: x > 2f
Cechy obrazu:
rzeczywisty
odwrócony
pomniejszony
b) Położenie przedmiotu: x = 2f
Cechy obrazu:
rzeczywisty
odwrócony
takich samych rozmiarów
c) Położenie przedmiotu: 2f > x > f
Cechy obrazu:
rzeczywisty
odwrócony
takich samych rozmiarów
d) Położenie przedmiotu: x = f
Obraz nie powstaje.
e) Położenie przedmiotu: f> x > 0
Cechy obrazu:
pozorny
prosty
.
Tak działa znana Tobie lupa
Obrazy w soczewkach rozpraszających:
Uruchom aplikację, poruszaj suwakiem i obserwuj przedmiot i jego obraz:
Jak zauważyłeś w tej soczewce otrzymujemy zawsze obrazy:
pozorne
proste
pomniejszone
Uwaga do konstrukcji obrazów. Tutaj rysowaliśmy raptem dwa promienie wychodzące z przedmiotu. Ile ich tak naprawdę powinno wychodzić? Powinniśmy pamiętać, że jest ich nieskończenie wiele. Zobacz na poniższy przykład z wieloma promieniami i ich biegiem po załąmaniu w soczewce skupiającej.
