Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
6) Для построения изображения в рассеивающей линзе (рис. 132) можно воспользоваться лучом, идущим параллельно оптической оси,
и лучом, проходящим через оптический центр. Выходящие из линзы лучи рассеиваются, а поэтому изображение получается на пересечении линий, являющихся продолжением выходящих лучей. Из построения изобра- р
жения в этом случае следует, что при любом расположении
предмета относительно рассеивающей линзы всегда получается изображение мнимое, уменьшенное и прямое.
Отношение размера изображения предмета к размеру самого предмета называется линейным, увеличением. Линейное увеличение, согласно определению,
AB •
Из подобия треугольников А’В’О и ABO следует, что
y-L
При построении изображения точки мы пользовались лучами, пути которых после преломления заведомо известны. Особый интерес представляет случай', когда точка лежит на оптической оси.
побочной о
В этом случае лучи, которыми мы пользовались при постр, изображения, сливаются в один- луч. Построим изображение с щейся точки"S, лежащей на оптической оси линзы (рис. 133). ведем из точки S на линзу какой-либо, луч SA и побочную ось параллельную SA. Побочная ось ВО пересекает фокальную плоское . MN в точке Є, в которой собираются продолжения лучей, вьшієдші.
з линзы, если до падения иа линзу эти лучи были параллельи Следовательно, через эту точку будет напра~ лен преломленный луч А' Он пересечет главную оптичес кую ось в точке S', котор и является изображением т ки 5:
Задача. На каком рак-стоянии от двояковыпуклой лиизы нужно поместить пред мет высотой h = 3 см, чтоб»» получить изображение размі-ром H — 12 см? Фокусное ра< • стояние линзы F = 20 см. Предмет расположен перпендикулярно к оптической оси. Первый случай — изображение действительное
Линейное увеличение к — Следовательно, f—~j
Подставляя полученное выражение для f в формулу линзы, получим: 1 1.1 л j Sf . „
T^~d+4d- Отсюда d = ; d — 25 см.
Второй случай — изображение мнимое. Формула ,линзы і случае имеет вид:
Pem
Подставляя значение f = Ad в формулу линзы, получим: d^; .= ,5 СИ,
Ответ, Предмет следует поместить на расстоянии 25или 15 см от линзы.
§ 121. Оптические приборы и ход лучей в них
1. Проекционный аппарат. Проекционные приборы, предназна-
ченные для проектирования прозрачных объектов, называются' диаскопами (греч. «диэ»— прозрачный), а Для проектирования непрозрачных предметов — эпископами (греч. «эпи»— непрозрачный), На
рис. 134 показан ход лучей в проекционном аппарате, предназначенном для проектирования на экран MN прозрачных предметов. Главной частью проекционного аппарата является объектив О. Свет от источника 5 (лампы) направляется на диапозитив D. Чтобы свет, идущий от диапозитива, целиком попадал на объектив, перед диапозитивом ставят конденсор К. Сам диапозитив помещают вблизи фокальной плоскости объёк-тива, а поэтому линейное
увеличение проекционного Рис. 134.
аппарата k = -р , где / — расстояние от объектива до изображения, F— фокусное расстояние объектива. Объектив можно смещать и тем самым делать резким изображение предмета на экране (наводить на фокус).
Схема хода лучей в эпископе показана на рис. 135.
Свет от источника С падает на предмет AB, отражается от предмета, едет к плоскому зеркалу 3 и далее падает на объектив О, который дает изображение A'В' предмета иа экране. На рисунке показан ход лучей для точки S предмета AB.
В настоящее время широкое распространение получили приборы,^ называемые эпидиаскопами. Онн имеют двойную оптическую систему, позволяющую проектировать на экран прозрачные и непрозрачные Предметы.
2. Фотоаппарат. Основными частями фотоаппарата (рис. 136) является его объектив О и темная камера К, на задней стенке которой укрепляется фотопластинка или фотопленка. Изображение A'В' на пластинке получается уменьшенное, действительное и обратное.
нальна величине
Для того чтобы изображение на пластинке было четким, употреб-1 ляются сложные объективы/ состоящие нз систем линз. Заметим,* что фотоаппарат будет работать и тогда, когда вместо объектива! сделано просто небольшое отверстие. В этом случае аппарат* назы- *
вается камерой-обскурой. ч I
При фотографировании большое значение имеет освещенность I
фотопластинки. Ясно, что количество световой энергии, попадающей '
в аппарат, ограничено площадью объектива, т. е. пропорционально d2, где А — диаметр объектива. При достаточном удалении предмета от фотоаппарата пластинка будет находиться иа расстоянии F от Рис. 136. объектива. Следователь-
но, освещенность пластинки обратно пропор-Таким образом, освещенность пластинки пропорцио-
которая называется светосилой объектива. Обычно качество объектива оценивается величиной , которая называется относительным отверстием объектива.
3. Лупа—обычно это короткофокусная собирающая линза. Чтобы детально рассмотреть 4 мелкий предмет, надо приблизить его к глазу; однако для глаза существует расстояние наи лучшего зрения (для нормального глаза оно равно 25 см).
