Описание к Уроку

Узнайте, как решают задачи, с которыми вы столкнетесь, изучая раздел «Оптика»

Больше уроков на сайте  https://mriya-urok.com/

 

 

Решения заданий с линзами

Полное внутреннее отражение наблюдается при переходе света из среды оптически более плотной в оптически менее плотную среду.

Явление полного отражения можно наблюдать на примере. Если налить в стакан воду и поднять её выше уровня глаз, то поверхность воды при рассмотрении её снизу кажется посеребрённой вследствие полного отражения света.

Если мы попытаемся из под воды взглянуть на то, что находится в воздухе, то при определённом значении угла, под которым мы смотрим, можно увидеть отражённое от воды дно.

Проделаем небольшой опыт. В стакане с водой карандаш в пробирке становится невидимым из-за тог, что свет претерпевает полное внутреннее отражение.

Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с главным фокусным расстоянием  f=30см. Расстояние  d_1 от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 30 до 50 см, а расстояние  d_2 от линзы до экрана — в пределах от 150 до 180 см. Изображение на экране будет четким, если выполнено соотношение  1/{d_1}+1/{d_2}=1/{f}. Укажите, на каком наименьшем расстоянии от линзы можно поместить лампочку, чтобы еe изображение на экране было чeтким. Ответ выразите в сантиметрах.

Решение.

Расстояние от линзы до лампочки — это по условию d_1. Выразим d_1 через остальные переменные:

1/{d_1}=1/{f}-1/{d_2}

По условию величина d_1 должна принимать наименьшее значение, следовательно, обратная ей величина 1/{d_1} должна принимать наибольшее значение.

Посмотрим, при каких условиях правая часть равенства 1/{f}-1/{d_2} принимает наибольшее значение.

1/f —  фиксированная величина, 1/f=1/{30}.

1/{30}-1/{d_2} принимает наибольшее значение, когда 1/{d_2} принимает наименьшее значение, и, значит, обратная величина d_2  должна принимать наибольшее значение, то есть d_2=180.

Получаем: 1/{d_1}=1/{30}-1/{180}=5/{180}

d_1=180/{5}=36

Ответ: 36.

Проводим отрезок прямой, соединяющий светя­щуюся точку и ее изображение.

Точка пересечения С главной оптической оси с этой прямой является оптическим центром линзы.

Через эту точку перпендикулярно главной опти­ческой оси проводим главную плоскость линзы. Затем из точки S проводим отрезок прямой параллельно главной оптической оси до пересечения с главной плоскостью в точке А. Соединяя точки А и S‘, определяем положение главного фокуса линзы F.

Построив S’A’ параллельно главной оптической оси и соединив А’ и S, получимположение второго главного фокуса F‘.

Нетрудно доказать, что FC=FC=f.

 

 

 

Добавлено Февраль 20, 2015, Yurka Категория Тэг

Комментарии

Отправить ответ

Оставьте первый комментарий!

Notify of

wpDiscuz