| language

Закон равноускоренного движения. Формула выражает зависимость координаты тела от времени при движении тела с постоянным ускорением a из начальной точки x₀ с начальной скоростью v₀. Формулу можно рассматривать как первые три слагаемые в разложении произвольного закона движения x(t) в ряд Тейлора

Физика в школе и дома

page id: 131

Теги: изображение линзы интерактив оптика


(1.3.4) игры и головоломки » интерактивные головоломки, задания, упражнения по физике » оптика » 8, 11 классы: Характеристика изображения точки в собирающей линзе (задание на сопоставление картинок)

Интерактивное задание: Изображение точки
Немного теории о типах изображения
Вопросы для самоконтроля

Характеристики изображений в собирающей линзе

Изображения в линзе характеризуются по трем параметрам:

Увеличенное мнимое
прямое изображение

Размер:
- Уменьшенное изображение предмета в линзе получается, когда его линейные размеры меньше, чем размеры источника;
- Увеличенное изображение предмета в линзе получается, когда его линейные размеры больше, чем размеры источника;
- Изображение реального размера получается в том случае, когда его размеры совпадают с размерами самого источника света

Изображение в собирающей линзе является уменьшенным только в случае, когда источник находится на расстоянии большем, чем удвоенное фокусное. Именно поэтому, если посмотреть через увеличительное стекло на "окружающую действительность" эта действительность будет казаться перевернутой и уменьшенной.
Таким образом, когда предмет находится на расстоянии d> 2f , его изображение будет уменьшенным (действительным и перевернутым).
Если мы будем приближать предмет к собирательной линзе, то его изображение будет постепенно расти и в тот момент, когда источник станет находиться на удвоенном фокусном расстоянии, изображение сравняется по размерам с самим источником.
При дальнейшем приближении источника его изображение будет увеличенным и будет становиться все больше и больше до тех пор пока предмет не попадет в фокальную плоскость. В теории в этот момент изображение становится бесконечно большим и находится бесконечно далеко.
Таким образом, когда предмет находится на расстоянии f < d < 2f, его изображение увеличенное (действительное и перевернутое).

При дальнейшем приближении предмета к линзе — после его прохождения через фокальную плоскость — изображение больше не может расти, поскольку и так бесконечно большое, и начинает уменьшаться. При этом из действительного становится мнимым, но все еще увеличенным. Только когда предмет достигает главной оптической плоскости (плоскости линзы), изображение сравнивается по размерам с предметом.
Таким образом, когда предмет находится на расстоянии d < f, его изображение увеличенное (мнимое и прямое).

Ориентация:
- Прямое изображение предмета получается, когда его ориентация сохраняется (верх остается верхом, в правая сторона — правой). При построении изображения на плоскости предмет и его изображение должны при этом находиться с одной стороны от главной оптической оси;
- Перевернутое; изображение предмета получается, когда его ориентация изменяется (верх становится низом, в правая сторона — левой). При построении на плоскости предмет и его изображение должны находиться с разных сторон от главной оптической оси линзы.

Уменьшенное действительное
перевернутое изображение

Прямое изображение в собирающей линзе — это то изображение, которое можно наблюдать, например, пользуясь увеличительным стеклом. Такое изображение получается, если предмет находится между плоскостью линзы (главной оптической плоскостью) и фокусом (фокальной плоскостью). При этом изображение получается увеличенным. Собственно поэтому собирающую линзу часто вульгарно называют увеличительным стеклом.

И так: Прямое изображение точки в собирающей линзе получается, когда точка находится на расстоянии d < f — между главной оптической и фокальной плоскостями — между линзой и фокусом. При этом оно увеличенное и мнимое.
Если предмет удалять от линзы на расстояние больше фокусного, то изображение переворачивается и, соответственно, становится перевернутым.
Таким образом, изображение, находящееся на расстоянии d > f перевернутое (и действительное). Оно может быть как уменьшенным, так и увеличенным (см. выше)

Увеличенное действительное
перевернутое изображение

«Реальность»:
- Действительное изображение получается в линзе, если оно находится на пересечении лучей, выходящих из источника света;
- Мнимое получается в линзе, когда пересекаются не сами лучи (линии, по которым распространяется энергия излучения), а продолжения лучей;

Действительное изображение — это, например изображение кинопленки на киноэкране. Каждая точка пленки — это точечный источник света, изображение от которого — точка пересечения исходящих от источника лучей. При прохождении через собирающую линзу действительное изображение получается, когда предмет находится на расстоянии больше, чем фокусное: d > f. При этом оно всегда перевернуто и может быть по размерам как больше исходного так и меньше (см. выше).
Мнимое изображение получается, если источник расположен ближе к линзе, чем её фокус: d < f. В этом случае лучи, исходящие от любой точки не могут пересечься, пройдя через линзу, а пересекаются их продолжения.

При прохождении через линзу, лучи могут преломляться различным образом и в зависимости от того, где находится источник света, его изображение может быть охарактеризовано по-разному. Например, изображение предмета, который находится между главным фокусом и главной оптической плоскостью собирающей линзы будет получаться прямым, мнимым и увеличенным. При этом некоторые комбинации видов изображений получиться не могут. Например, в собирающей линзе действительное изображение всегда перевернуто, а мнимое изображение не бывает уменьшенным.
Умение определять виды изображений, получаемых в линзах различного типа — один из навыков, проверяемых на ЕГЭ

Задание:

Интерактивное упражнение состоит из 8 частей, в которых требуется:

Умение по положению точечного источника света определять, где находится изображение;
Определять тип получаемого изображения в линзе с положительной оптической силой.

Чтобы выполнить задание необходимо последовательно кликать на два соответствующих друг другу элемента рисунка или таблицы.

Разработано при помощи JClic

Автор: Анухин П.М., преподаватель физики, Аничков лицей
Создано: 01.02.2012
Лицензия: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Creative Commons License

Скачать упражнение

Авторами интерактивных упражнений, отмеченных знаком © CC-BY-SA, Являются указанные на сайте http://school-physics.spb.ru (external link)

лица. Интерактивные упражнения распространяются по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
Attribution-ShareAlike (by-sa) — Лицензия «С указанием авторства — Копилефт». Эта лицензия позволяет другим перерабатывать, исправлять и развивать произведение даже в коммерческих целях при условии указания авторства и лицензирования производных работ на аналогичных условиях. Эта лицензия является копилефт-лицензией. Все новые произведения основанные на лицензированном под нею будут иметь аналогичную лицензию, поэтому все производные будет разрешено изменять и использовать в коммерческих целях. При воспроизведении работ, распространяемых по данной лицензии ссылка на сайт http://school-physics.spb.ru обязательна!
Скачать упражнение

Упражнение обновлено 19.06.2013

Вопросы для самоконтроля:

Какие типы изображений может давать собирающая линза:
- По размеру,
- По ориентации,
- По «реальности»?
При каких условиях изображение предмета будет увеличенным?
Может ли увеличительное стекло давать уменьшенное изображение?
В каком случае изображение и его источник одинакового размера?
Когда изображение в собирающей линзе отсутствует и почему?
В чем разница между действительным и мнимым изображением предмета в оптическом приборе?
Можно ли получить при помощи одной линзы мнимое и перевернутое изображение?