Линзы. Построение изображений, даваемых линзой

Цель: познакомить учащихся с типами линз, геометрическими характеристиками, характерными лучами, с получением изображений при помощи линз.

ХОД УРОКА

1. Постановка учебной проблемы

Человек всегда мечтал увидеть мелкие предметы лучше и поближе. Но невооруженным глазом сделать это крайне тяжело. На помощь человеку приходят … Линзы.

Что такое линза?
Какие виды линз бывают?
Как с помощью линз получить различные изображения?

2. План урока

1. Линзы. Типы линз.
2. Геометрические характеристики линз. Характерные лучи.
3. Получение изображения с помощью линзы.

3. Изучение нового материала

Что такое линза?

Линзы – это прозрачные для света тела, ограниченные сферическими поверхностями, одна из которых может быть плоской.

Какие типы линз вы знаете (демонстрация типов линз)?

По форме ограничивающих поверхностей различают шесть типов линз:

Выпуклые линзы являются собирающими.

Собирающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся.

Вогнутые линзы являются рассеивающими.

Рассеивающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся.

Тонкая линза – линза, толщина которой пренебрежительно мала по сравнению с радиусами кривизны её поверхности.

Геометрические характеристики линз. Характерные лучи.

О – главный оптический центр линзы
О₁О₂ – главная оптическая ось линзы
АВ – побочная оптическая ось линзы

Фокус собирающей линзы – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе.

Фокус – действительный

Почему фокус рассеивающей линзы называется мнимым?

Фокус рассеивающей линзы – точка на главной оптической оси, через которую проходят продолжения расходящегося пучка лучей, параллельных главной оптической оси.

Фокус – мнимый

Фокальная плоскость линзы (MN) – плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси.

Оптическая сила линзы – величина обратная фокусному расстоянию.

СИ: [D] = 1/м = дптр (диоптрия)

Решение задач:

1. Практическое задание: Используя удаленный источник света (Солнце), с помощью линзы получите на экране четкое изображение. Измерьте фокусное расстояние и вычислите оптическую силу линзы.

Приборы: линзы, экран.

Результаты внесите в таблицу:

2. Решите устно:

– Оптическая сила у очков соответственно равна 1,25 дптр; 4 дптр. Каковы фокусные расстояния этих линз?
– Чем отличаются друг от друга линзы, оптическая сила одной из которых равна +1,5 дптр, а другой –1,5 дптр?
– Может ли оптическая сила линзы быть равна 0 дптр?

Построение изображения в линзе:

– Луч, падающий на линзу параллельно оптической оси, после преломления идет через фокус линзы.
– Луч, проходящий через оптический центр линзы не преломляется.
– Луч, проходя через фокус линзы после преломления идет параллельно оптической оси.

Решение задач:

1. Постройте изображения предметов в тонких линзах и заполните таблицу:

2. Постройте изображение и определите его вид:

Задачи на построение в линзах

1 вариант

1. Построить изображение в линзах:

2. С помощью построений определить центр линзы, вид линзы и ее фокус:

3. Найти изображение светящейся точки, лежащей на главной оптической оси:

2 вариант

1. Построить изображение в линзах:

2. С помощью построений определить центр линзы, вид линзы и ее фокус:

3. Найти изображение светящейся точки, лежащей на главной оптической оси:

Закрепление:

1. Какую линзу называют собирающей, рассеивающей?
2. Зависит ли фокусное расстояние линзы от показателя преломления среды, в которой она находится?
3. Можно ли получить мнимое изображение источника на экране или фотопластинке?
4. Всегда ли двояковогнутая линза является рассеивающей?
5. Как нужно расположить две собирающие линзы, чтобы пучок параллельных лучей, пройдя через обе линзы, снова стал параллельным?

Домашние задание:

Применение линз (сообщения).

Список литературы:

1. Физика: Оптика. Квантовая физика. 11 класс. Г.Я. Мякишев. А.З. Синяков.
2. Физика 11 класс. В.А. Касьянов.
3. Репетитор по физике. И.Л. Касаткина.
4. Сборник заданий и самостоятельных работ 11 класс. Л.А. Кирик, Ю.И. Дик
5. Занимательные материалы к урокам. Физика 8 класс. А.И. Сёмке.

Приложение 1