Построение действительного изображения точки в собирающей линзе

Пострение изображения любой точки в тонкой линзе подчиняются двум правилам:

1. Лучи, исходящие от источника и проходящие через оптический центр линзы (т.е. идущие по оптическим осям, главной или побочным), не преломляются линзой.
2. Лучи (или их продолжения), параллельные любой из оптических осей, пересекаются с ней в фокальной плоскости.
   1. В частности: Лучи (или их продолжения), параллельные главной оптической оси пересекаются в одном из фокусов линзы.

На данной странице предлагается модель, иллюстрирующая правило построения действительного изображения в собирающей линзе. Действительное изображение точки в идеальной линзе — это точка, в которой собираются все световые лучи, выходящие из точечного источника. Вспомним, что луч света — это линия, вдоль которой происходит распространение энергии электромагнитного излучения. действительное изображение — это та точка, в которой концентрируется энергия, испущенная источником излучения. Многие в детстве играли с увеличительными стеклами и фокусировали световые лучи от солнца при помощи этих увеличительных стекол лучи от солнца в точку на каком-то предмете. При этом предмет в этой точке сильно нагревался и мог даже воспламениться. В этом нехитром опыте мы как раз и имеем дело с действительным изображением Солнца на объекте.

Действительное изображение предмета можно получить только на каком-либо экране. При этом сам предмет должен находиться перед передним фокусом линзы. Если предмет находится от главной оптической плоскости на расстоянии S при чем f < S < 2f , то изображение получается увеличенным. В случае, когда предмет находится за двойным фокусным расстоянием: 2f < S , то изображение получается уменьшенным. Это несложно показать построением.
Кроме этого нужно помнить, что действительное изображение в собирающей линзе всегда является перевернутым, поскольку лежит относительно линзы (главной оптической оси) с противоположной стороны относительно источника.

Модель

На представленной модели изображены:

• Собирающая линза, её главные фокусы, одна фокальная плоскость и одна побочная оптическая ось;
• Точечный источник света S;
• Два «луча», исходящие из источника S

В модели можно:

• изменять оптическую силу линзы и положение точечного источника света (Изменяются автоматически при нажатии кнопки «обновить»)
• изменять масштаб картинки кнопками «Zoom +» и «Zoom –»;
• показывать и скрывать положение действительного изображения при помощи галочки «показать ответ»;
• при помощи двух красных точек изображать «ход лучей»

Если ход лучей изображен правильно, то два красные луча пересекутся близко к точке, в которой находится изображение источника!

Модель разработана при помощи системы динамической математики GeoGebra

Автор: Анухин П.М., преподаватель физики, Аничков лицей
Создано: 27.01.2012
Лицензия: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

Скачать модель

---



   Ход лучей в собирающей линзе: действительное изображение предмета, правило построения.

---