Геометрическая оптика (8 класс)
1 / 1

Оптика это наука о распространении света. Геометрическая оптика изучает распространение световых лучей.

В основе геометрической оптики лежат законы:.

1. Закон прямолинейного распространения света.

2. Закон отражения света.

3. Закон преломления света.

Закон прямолинейного распространения света: в прозрачной однородной среде световые лучи являются прямыми линиями.

 Отражение света.

Когда световой луч падает на границу раздела двух сред, происходит отражение света: луч возвращается в исходную среду.

Углом падения называется угол, заключенный между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности.

Углом отражения называется угол, заключенный между отраженным лучом и перпендикуляром к поверхности.

 Закон отражения: падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, проведённый в точке падения, лежат в одной плоскости, угол отражения равен углу падения.

 Как построить изображение произвольного предмета в плоском зеркале?

Для этого достаточно найти изображение каждой точки этого предмета.

Чтобы построить изображение точки в зеркале, нужно:

  1. опустить перпендикуляр из точки к поверхности
  2. измерить расстояние от точки до поверхности
  3. отложить такое же расстояние за зеркало.

 Преломление света.

На границе раздела двух прозрачных сред наряду с отражением света наблюдается его преломление – свет, переходя в другую среду, меняет направление своего распространения.

Преломление светового луча происходит при его наклонном падении на поверхность раздела. Если же луч падает перпендикулярно поверхности, то преломления не будет,  во второй среде луч сохранит своё направление и также пойдёт перпендикулярно поверхности.

 Углом преломления называется угол, заключенный между преломленным лучом и перпендикуляром к поверхности.

Закон преломления (переход воздух–среда): падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к поверхности, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления, это величина постоянная, называемая показателем преломления среды:

sinα / sinβ = n

 При переходе света из среды оптически менее плотной в более плотную, угол преломления меньше угла падения.

 При переходе света из среды оптически более плотной в менее плотную, угол преломления больше угла падения.

 Ход лучей в плоскопараллельной пластине:

При прохождении плоскопараллельной пластины луч смещается параллельно самому себе на некоторое расстояние.

 Ход лучей в треугольной призме:

Если материал призмы оптически более плотный, чем окружающая среда, то призма отклоняет луч к ее основанию.

Линза.

Прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями, называют линзой.

Виды линз.

Если линзы посередине толще, чем у краев, и все они называются выпуклыми:

 Если линзы посередине тоньше, чем у краев, называются вогнутыми:

 

Линз называется тонкой, когда толщина линзы пренебрежимо мала по сравнению с радиусами поверхностей линзы и расстоянием предмета от линзы.

Основные точки и линии в линзах:

 Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линз через фокусы.

Оптический центр О – точка пересечения главной оптической оси с линзой.

Фокус F – точка, в которой собираются после преломления в линзе все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси (для собирающей линзы).

Мнимый фокус F„ – точка, в которой пересекаются продолжения всех преломленных лучей, падающих на линзу параллельно главной оптической оси (для рассеивающей линзы).

Свойства световых лучей, используемых для построения изображений в линзах:

1.      луч, проходящий через оптический центр, не преломляется;

2.      луч, падающий параллельно главной оптической оси, после преломления проходит через фокус (продолжение луча через мнимый фокус);

3.      луч, проходящий через фокус после преломления, идет параллельно главной оптической оси;

Все три луча собираются в одной точке S' являющейся изображением светящей точки S (поэтому для построения точки в линзе достаточно взять два любых луча).

Построение изображения в линзах

Собирающая линза

Рассеивающая линза

Формула тонкой линзы

            F – фокусное расстояние (OF);

d расстояние от предмета до линзы (ОВ);

f расстояние от линзы до изображения (ОВ1);

F > 0 – для собирающей линзы;

F < 0 – для рассеивающей линзы;

Оптическая сила линзы и увеличение линзы

 H линейные размеры изображения;

h линейные размеры предмета;


 Пройти тест для самопроверки


Описание курса | Тесты (1)