IV. Optik

"Physik - Klasse 11"

Ein transparenter Körper, der von sphärischen Oberflächen begrenzt wird, wird als Linse bezeichnet.

Linsentypen

Die Linse kann durch zwei konvexe sphärische Oberflächen (bikonvexe Linse), eine konvexe sphärische Oberfläche und eine ebene (plankonvexe Linse), konvexe und konkave sphärische Oberfläche (konkav-konvexe Linse) begrenzt werden..
Diese Linsen sind in der Mitte dicker als an den Rändern und werden alle als konvex bezeichnet..

Linsen, die in der Mitte dünner als an den Rändern sind, werden als konkav bezeichnet.
Die Abbildung zeigt drei Arten von Konkavlinsen: bikonkav, plankonkav und konvex-konkav.

Dünne Linse

Wir werden den einfachsten Fall betrachten, wenn die Linsendicke l = AB im Vergleich zu den Radien R vernachlässigbar ist1 und R.2 sphärische Linsenoberflächen und Abstand von Objekt zu Linse.
Diese Linse wird als dünne Linse bezeichnet..
Wenn wir im Folgenden von einer Linse sprechen, meinen wir immer eine dünne Linse.

Die Punkte A und B - die Oberseiten der Kugelsegmente - befinden sich in einer dünnen Linse, die so nahe beieinander liegt, dass sie als ein Punkt betrachtet werden können, der als optisches Zentrum der Linse bezeichnet wird und mit dem Buchstaben O bezeichnet wird.
Ein Lichtstrahl, der durch das optische Zentrum der Linse tritt, ändert seine Richtung nicht, sondern verschiebt sich nur. Da die Linse jedoch dünn ist, kann diese Verschiebung vernachlässigt werden.

Gerade O.1Ö2, Das Passieren der Zentren der sphärischen Oberflächen, die die Linse begrenzen, wird als optische Hauptachse bezeichnet.
Die optische Hauptachse einer dünnen Linse verläuft durch das optische Zentrum.
Jede andere gerade Linie, die durch das optische Zentrum verläuft, wird als seitliche optische Achse bezeichnet.

Bild in der Linse

Wie ein flacher Spiegel erzeugt die Linse Bilder von Lichtquellen.
Dies bedeutet, dass das von einem beliebigen Punkt des Objekts (der Quelle) ausgehende Licht nach der Brechung in der Linse wieder an einem Punkt (Bild) gesammelt wird, unabhängig davon, durch welchen Teil der Linse die Strahlen gingen.
Wenn am Ausgang der Linse die Strahlen zusammenlaufen, bilden sie ein reales Bild.
Wenn die durch die Linse hindurchtretenden Strahlen divergieren, schneiden sich diese Strahlen selbst nicht an einem Punkt, sondern nur ihre Ausdehnungen.
Das Bild ist in diesem Fall imaginär.
Es kann direkt mit dem Auge oder mit optischen Instrumenten beobachtet werden.

Die Strahlen oder ihre Ausdehnungen schneiden sich fast am gleichen Punkt, wenn sie kleine Winkel mit der optischen Hauptachse bilden

Sammellinse

Linsen bestehen normalerweise aus Glas.
Konvexlinsen sammeln sich.
Jeder von ihnen kann schematisch als ein Satz von Glasprismen dargestellt werden.

In der Luft lenkt jedes Prisma Strahlen zur Basis ab.
Alle durch die Linse hindurchtretenden Strahlen werden in Richtung ihrer optischen Hauptachse abgelenkt.

Der Punkt, an dem sich nach der Brechung in einer Sammellinse die auf sie parallel zur optischen Hauptachse einfallenden Strahlen schneiden, wird als Hauptfokus der Linse bezeichnet..
Dieser Punkt ist mit dem Buchstaben F bezeichnet.

Strahlen parallel zur optischen Hauptachse können zur Linse und von der gegenüberliegenden Seite gerichtet werden.
Der Punkt, an dem sie nach dem Passieren der Linse konvergieren, ist ein weiterer Schwerpunkt.

Somit hat das Objektiv zwei Hauptfokusse.
In einer homogenen Umgebung befinden sie sich auf beiden Seiten der Linse in gleichen Abständen..
Diese Abstände werden als Brennweite des Objektivs bezeichnet. es wird durch den Buchstaben F bezeichnet (der gleiche Buchstabe wie der Fokus).

Lassen Sie uns drei schmale parallele Strahlen vom Illuminator in einem Winkel zur optischen Hauptachse der Linse richten.
Wir werden sehen, dass der Schnittpunkt der Strahlen nicht am Hauptfokus, sondern an einem anderen Punkt auftritt..

Es ist jedoch bemerkenswert, dass die Schnittpunkte unabhängig von den Winkeln, die diese Strahlen mit der optischen Hauptachse bilden, in einer Ebene senkrecht zur optischen Hauptachse der Linse liegen und durch den Hauptfokus verlaufen.
Diese Ebene wird als Fokusebene bezeichnet..

Indem wir den Lichtpunkt im Fokus der Linse (oder an einem beliebigen Punkt in ihrer Brennebene) platzieren, erhalten wir nach der Brechung parallele Strahlen.

Wenn Sie die Quelle weiter vom Fokus des Objektivs entfernen, konvergieren die Strahlen hinter dem Objektiv und ergeben das tatsächliche Bild.
Wenn sich die Quelle näher am Fokus befindet, divergieren die gebrochenen Strahlen und das Bild ist imaginär..

Diffusionslinse

Konkave Linsen in einer optisch weniger dichten Umgebung (im Vergleich zum Linsenmaterial) streuen.
Indem wir Strahlen parallel zur optischen Hauptachse auf eine solche Linse richten, erhalten wir einen divergierenden Strahl.
Ihre Ausdehnungen schneiden sich im Hauptfokus der Streulinse..

In diesem Fall ist der Hauptfokus imaginär und befindet sich in einem Abstand F von der Linse.
Ein weiterer imaginärer Hauptfokus liegt auf der anderen Seite der Linse im gleichen Abstand, wenn das Medium auf beiden Seiten der Linse gleich ist.

Optische Leistung des Objektivs

Der Kehrwert der Brennweite wird als optische Leistung der Linse bezeichnet..
Es ist mit dem Buchstaben D gekennzeichnet:

D> 0, wenn sich die Linse sammelt, D Auf den Spuren "englischer Wissenschaftler"

Konkave Linse

Eine Konkavlinse ist Lichtstreuung. Untersuchen Sie den Aufbau, die optische Leistung, die Brennweite, welches Bild eine konkave Linse ergibt und wie sie Strahlen bricht.

Seit langem verwenden Menschen Linsen für verschiedene Zwecke. Niemand weiß genau, wer und wann er zuerst vermutet hat, dass es möglich ist, Licht mit einem Stück Glas einer bestimmten Form zu manipulieren. Sobald Menschen lernten, spezielle Formen zu kreieren und ihren Zweck zu verstehen, wurden Linsen zu einem unverzichtbaren Attribut der wissenschaftlichen Forschung. Sie brachten nicht nur Objekte näher, sondern machten auch kleine groß und unscharfe klar. Diese Linsen werden in zwei Typen unterteilt: konvex und konkav..

Eine Konkavlinse hat mindestens eine Oberfläche, deren Krümmung nach innen gerichtet ist. Dies ist eine divergierende Linse - sie streut die durch sich selbst gebrochenen Strahlen. Es ist in der Mitte dünner als an den Rändern und wird zur Korrektur von Myopie verwendet. Überraschenderweise schrieb Plinius der Ältere über eine ähnliche Erfindung für den Kaiser Nero, der die Gladiatorenkämpfe durch einen konkaven Smaragd beobachtete.

Wie bricht eine Konkavlinse Strahlen? Wenn die Strahlen durch die Linse gehen, werden sie vom Fokus befreit. Dies ist der Punkt, an dem kollimiertes Licht gesammelt wird, wenn es sich parallel zur Linsenachse bewegt. Ein solches Bild wird virtuell sein, das heißt, es scheint weiter als in der Realität. Gebogene Spiegel haben oft einen ähnlichen Effekt, weshalb Autos und andere Strukturen gewarnt werden können: "Objekte im Spiegel sind näher als sie erscheinen." Auch das Bild wird vertikal sein.

Verwenden Sie die Formel: 1 / u + 1 / v = 1 / f (u und v sind die Entfernung des Objekts und des Bildes von der Linse, und f ist die Brennweite), um die Position und Art des vom Objektiv erzeugten Bildes zu bestimmen..

Physik. Klasse 11

Zusammenfassung der Lektion

Physik, Klasse 11

Lektion 13. Linse. Objektivbildgebung

Die Liste der in der Lektion berücksichtigten Fragen:

1. Arten von Linsen, ihre Hauptmerkmale.

2. Konstruktion von Bildern in Objektiven. Eigenschaften der resultierenden Bilder.

3. Optische Leistung des Objektivs.

4. Dünne Linsenformel.

5. Lineare Vergrößerung des Objektivs.

Glossar nach Themen:

Linse - ein transparenter Körper, der von gekrümmten Oberflächen begrenzt wird.

Das optische Zentrum einer Linse ist ein Punkt, durch den die Strahlen ihre Richtung nicht ändern.

Die optische Hauptachse ist eine gerade Linie, die durch die Zentren der sphärischen Oberflächen der Linse verläuft.

Sekundäre optische Achse - jede gerade Linie außer der optischen Hauptachse, die durch das optische Zentrum verläuft.

Der optische Hauptfokus ist der Punkt, an dem sich nach der Brechung alle auf die Linse einfallenden Strahlen parallel zur optischen Hauptachse schneiden.

Brennweite - Abstand vom Objektiv zum Fokus.

Fokusebene - eine Ebene, die durch den Hauptfokus senkrecht zur optischen Hauptachse gezogen wird.

Linsenstärke - der Kehrwert der Brennweite.

Lineare Vergrößerung - das Verhältnis der linearen Größe des Bildes zur linearen Größe des Objekts.

Meniskus - eine konkav-konvexe oder konvex-konkave Linse, die von zwei sphärischen Oberflächen begrenzt wird.

Aberration des optischen Systems - Verzerrung oder Fehler im Bild im optischen System, verursacht durch die Abweichung des Strahls von der Richtung, in die er in einem idealen optischen System gehen sollte.

Anpassung - die Anpassung des Auges an Veränderungen der äußeren Bedingungen.

Anpassung - Anpassung des Auges an sich ändernde Lichtverhältnisse.

Sehschärfe - die Eigenschaft des Auges, zwei Nahpunkte getrennt zu unterscheiden.

Myopie ist ein visueller Defekt, bei dem Bilder von Objekten vor der Netzhaut fokussiert werden, wenn der Augenmuskel in Ruhe ist.

Weitsichtigkeit ist ein visueller Defekt, bei dem Bilder von Objekten hinter der Netzhaut fokussiert werden, wenn der Augenmuskel in Ruhe ist.

Liste der obligatorischen und zusätzlichen Literatur:

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev BB, Charugin V.M. Physics. 11 class. Lehrbuch für Bildungseinrichtungen M.: Bildung, 2017. - S.191 - 202.

A. P. Rymkevich Sammlung von Problemen in der Physik. 10-11 Klasse. M.: Trappe, 2009.

Theoretisches Material zum Selbststudium

Das einfachste optische System ist eine Linse.

Linsentypen: konvex und konkav.

Konvexlinsen: bikonvex, plankonvex, konkav-konvex.

Konkavlinsen: bikonkav, plankonkav, konvex-konkav.

Das physikalische Modell einer realen Linse ist eine dünne Linse.

Wenn die Linsendicke d im Vergleich zu den Krümmungsradien R vernachlässigbar ist1 und R.2 sphärische Oberflächen, die Linse heißt dünn

Die Hauptelemente und Eigenschaften einer dünnen Linse: optisches Zentrum, optische Hauptachse, sekundäre optische Achse, Fokus, Brennweite, Brennebene, optische Leistung.

Die Haupteigenschaft der Linse: Lichtstrahlen, die von einem beliebigen Punkt des Objekts (Quelle) ausgehen und durch die Linse gehen, schneiden sich an einem Punkt (Bild), unabhängig davon, welcher Teil der Linse durchgelassen wird.

Um ein Bild eines Punktes zu erstellen, der sich außerhalb der optischen Hauptachse der Linse befindet, können Sie zwei der drei "bequemen" Strahlen verwenden, deren Weg durch die Linse bekannt ist: 1) ein Strahl, der durch das optische Zentrum geht; 2) ein Strahl, der parallel zur optischen Hauptachse auf die Linse fällt; 3) Strahl, der durch den Fokus geht.

Um ein Bild eines Punktes auf der optischen Hauptachse zu erstellen, muss die Methode der sekundären Achsen angewendet werden: Es ist erforderlich, eine sekundäre optische Hilfsachse zu zeichnen und diesen Punkt als außerhalb der gezeichneten optischen Achse liegend zu betrachten.

Die Sammellinse kann je nach Abstand d von der Linse, in der sich das Objekt befindet, unterschiedliche Bilder liefern: vergrößert, verkleinert, gerade, invertiert, real, imaginär.

Für eine Streulinse ist die Position des Objekts relativ zur Linse irrelevant. Das Bild des Objekts in der Linse ist immer imaginär, direkt und reduziert.

Grundformeln und Gleichungen:

Linsenstärke:

wobei F die Brennweite ist.

wo wo R.1 und R.2 - Krümmungsradien der Oberflächen; n ist der Brechungsindex der Linse im Material.

Die Maßeinheit für die optische Leistung der Linse ist 1 Dioptrien (Dioptrien).

Die optische Leistung eines komplexen Systems ist gleich der Summe der optischen Leistungen der konstituierenden Systeme.

Die Gleichung, die die Brennweite F, die Entfernung von der Linse zum Bild und die Entfernung vom Objekt zur Linse d verbindet, wird als dünne Formel bezeichnet:

Die lineare Vergrößerung (H) ist das Verhältnis der linearen Größe des Bildes (H) zur linearen Größe des Objekts (h):

Bei Berechnungen werden die numerischen Werte der reellen Werte immer durch ein "+" und die imaginären durch ein "-" ersetzt..

Wenn sich die von der Quelle kommenden Strahlen nach der Brechung an einem Punkt hinter der Linse schneiden, bilden sie ein reales Bild. Das Bild ist imaginär, wenn die durch die Linse hindurchtretenden Strahlen divergieren und sich das Bild am Schnittpunkt ihrer Ausdehnungen befindet.

Objektive sind ein wesentlicher Bestandteil vieler optischer Instrumente. Beispielsweise ist das Auge als Sehorgan auch ein einzigartiges optisches System, bei dem Hornhaut und Linse die Rolle einer Linse spielen..

In der Praxis werden Objektive verwendet, um qualitativ hochwertige Bilder zu erhalten. Das von einem einfachen Objektiv bereitgestellte Bild erfüllt jedoch aufgrund einer Reihe von Nachteilen diese Anforderungen nicht. Nachteile optischer Systeme, die zu einer Verzerrung der Bilder am Ausgang des optischen Systems führen, werden als Aberrationen bezeichnet. Arten von Aberrationen: sphärische Aberration, chromatische Aberration, Koma, Astigmatismus, Verzerrung.

Analyse der Trainingsaufgabe.

1. Füllen Sie die Lücken im Text aus: "Die Strahlen, die parallel zur optischen Achse ________ auf die Streulinse fallen, gehen nach dem Durchgang durch die Linse so, dass ihre ___________ durch _____ gehen, die sich an der Seite der Linse befinden, von der ______ die Strahlen kommen."

Antwortmöglichkeiten: Seite; Fokus; gebrochen; Fortsetzung; fallen; Center; Endungen; die Haupt.

Richtige Option: main; Fortsetzung; Fokus; fallen.

Tipp: Dünne Linsenstrahlen.

2. Die Brennweite einer dünnen Sammellinse beträgt 20 cm. Ein kleines Objekt befindet sich auf seiner optischen Hauptachse, während sich das Bild des Objekts in einem Abstand von 60 cm von der Linse befindet. Das Objekt befindet sich in einem Abstand von ___ cm von der Linse entfernt.

Richtig: 30.

Tipp: Dünne Linsenformel

Dünne Linsenformel:

Von hier erhalten wir die Formel zur Berechnung der Entfernung von der Linse zum Objekt:

Interaktive Präsentation der Materiallinsen. Optische Leistung des Objektivs

Licht, das von einem transparenten Medium auf ein anderes fällt, wird gebrochen - dies ist das Phänomen der Lichtbrechung. Darüber hinaus ist der Brechungswinkel kleiner als der Einfallswinkel, wenn Licht in ein dichteres optisches Medium eintritt. Was es bedeutet und wie es verwendet werden kann?

Arten von Linsen in der Physik

Auf der Achse befindet sich der Punkt, an dem alle Strahlen gesammelt werden, die durch die Sammellinse treten. Im Fall einer Streulinse ist es möglich, Erweiterungen divergierender Strahlen zu zeichnen, und dann erhalten wir einen Punkt, der sich ebenfalls auf der optischen Achse befindet, an dem alle diese Erweiterungen zusammenlaufen. Dieser Punkt wird als Fokus der Linse bezeichnet..

Bei einer Sammellinse ist der Fokus real und befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der einfallenden Strahlen. Bei einer Ablenklinse ist der Fokus imaginär und befindet sich auf derselben Seite, von der das Licht auf die Linse fällt.

Der Punkt auf der optischen Achse genau in der Mitte der Linse wird als optisches Zentrum bezeichnet. Der Abstand vom optischen Zentrum zum Fokus der Linse ist die Brennweite der Linse und wird mit dem Buchstaben F bezeichnet.

Um die Vergrößerungsstärke der Linse zu charakterisieren, wurde das Konzept der "optischen Leistung" eingeführt. Die Stärke eines Objektivs ist der Kehrwert seiner Brennweite. Die optische Leistung einer Linse wird durch die Formel ausgedrückt. Es ist mit dem Buchstaben D bezeichnet. Die Maßeinheit für die optische Leistung der Linse ist die Dioptrie (1 Dioptrie). 1 Dioptrie ist die optische Leistung einer solchen Linse, deren Brennweite 1 Meter beträgt. Je kürzer die Brennweite ist, desto größer ist die optische Leistung, dh desto mehr vergrößert dieses Objektiv das Bild. Da der Fokus der Streulinse imaginär ist, haben wir vereinbart, ihre Brennweite als negativ zu betrachten. Dementsprechend ist auch seine optische Leistung negativ. Der Fokus der Sammellinse ist real, daher sind sowohl die Brennweite als auch die optische Leistung der Sammellinse positiv.

Lesen Sie Absatz 68. Beantworten Sie die Frage

1. Was heißt eine Linse?

2. Was sind die Linsen?

3. Wie kann eine Sammellinse und Streulinse durch Berühren definiert werden??

4. Beantworten Sie gemäß Abb. 153 die Frage: Wie wird eine Sammellinse in den Diagrammen bedingt dargestellt??

5. Beantworten Sie gemäß Abbildung 154 die Frage: Wie wird eine Streulinse (konkave) in den Diagrammen bedingt dargestellt??

6. Was ist das optische Zentrum der Linse genannt?

7. Was ist der Fokus des Objektivs??

8. Wie viele Tricks hat das Objektiv??

9. Wie groß ist die Brennweite des Objektivs??

10. Warum wird eine konvexe Linse als Sammeln bezeichnet??

11. Warum wird eine Konkavlinse als Streulinse bezeichnet??

12. Warum wird der Fokus einer Streulinse als imaginär bezeichnet??

13. Wie können Sie am Erscheinungsbild von Objektiven erkennen, welche eine kürzere Brennweite haben??

14. Beantworten Sie anhand von Abbildung 155 die Frage: Welche der beiden Linsen mit unterschiedlichen Brennweiten ergibt die größte Vergrößerung?

15. Welcher Wert wird als optische Leistung der Linse bezeichnet??

16. Wie lautet die Formel zur Berechnung der optischen Leistung der Linse??

17. Wie heißt die Einheit der optischen Leistung??

18. Die optische Leistung des Objektivs als Einheit?

19. Wie unterscheiden sich Linsen voneinander, deren optische Leistung + 2,5 Dioptrien und die anderen -2,5 Dioptrien beträgt? ?

Lösen Sie die Aufgaben:
1. Der Winkel zwischen einfallenden und reflektierten Strahlen beträgt 420. Was ist der Reflexionswinkel? Machen Sie eine erklärende Zeichnung.

2. Warum scheint der Boden eines Wassereimers näher zu sein als der Boden desselben leeren Eimers? Zeichnen Sie eine erklärende Zeichnung. In der Zwischenzeit müssen Sie nichts darüber wissen. “

borodin_sergey

Geheimnisse der persönlichen Entwicklung und Effizienz

Jeder weiß, dass ein fotografisches Objektiv aus optischen Elementen besteht. Die meisten fotografischen Objektive verwenden Objektive als solche Elemente. Die Linsen in einer fotografischen Linse befinden sich auf der optischen Hauptachse und bilden das optische Schema der Linse.
Eine optische sphärische Linse ist ein transparentes gleichförmiges Element, das von zwei sphärischen oder einer sphärischen und der anderen flachen Oberfläche begrenzt wird.
In modernen fotografischen Linsen werden auch häufig asphärische Linsen verwendet, deren Oberflächenform sich von einer Kugel unterscheidet. In diesem Fall kann es parabolische, zylindrische, torische, konische und andere gekrümmte Oberflächen sowie Rotationsflächen mit einer Symmetrieachse geben.
Verschiedene Arten von optischem Glas sowie transparente Kunststoffe können als Materialien für die Herstellung von Linsen dienen..
Die gesamte Vielfalt der sphärischen Linsen kann auf zwei Haupttypen reduziert werden: Sammeln (oder positiv, konvex) und Diffundieren (oder negativ, konkav). Sammellinsen in der Mitte sind dicker als an den Rändern, im Gegensatz dazu sind Streulinsen in der Mitte dünner als an den Rändern.
In einer Sammellinse werden parallele Strahlen, die durch sie hindurchtreten, auf einen einzelnen Punkt hinter der Linse fokussiert. In einer Streulinse werden durch die Linse hindurchtretende Strahlen zu den Seiten gestreut.

Feige. 1. Sammeln und Streuen von Linsen.

Nur positive Linsen können Bilder von Objekten erzeugen. In optischen Systemen, die ein reales Bild liefern (insbesondere Linsen), können Streulinsen nur zusammen mit dem Sammeln verwendet werden.
Je nach Querschnittsform gibt es sechs Haupttypen von Linsen:

  1. bikonvexe Sammellinsen;
  2. plankonvexe Sammellinsen;
  3. konkav-konvexe Sammellinsen (Menisken);
  4. bikonkave Streulinsen;
  5. plankonkave Streulinsen;
  6. konvex-konkave Streulinsen.

Feige. 2. Sechs Arten von sphärischen Linsen.

Sphärische Linsenoberflächen können unterschiedliche Krümmungen (Grad der Konvexität / Konkavität) und unterschiedliche axiale Dicke aufweisen.
Lassen Sie uns diese und einige andere Konzepte genauer verstehen.

Feige. 3. Elemente einer bikonvexen Linse

3 zeigt ein Diagramm der Bildung einer bikonvexen Linse.

  • C1 und C2 sind die Zentren der sphärischen Oberflächen, die die Linse begrenzen. Sie werden als Krümmungszentren bezeichnet.
  • R1 und R2 - Radien von sphärischen Linsenoberflächen oder Krümmungsradien.
  • Die geraden Verbindungspunkte C1 und C2 werden als optische Hauptachse der Linse bezeichnet.
  • Die Schnittpunkte der optischen Hauptachse mit den Linsenoberflächen (A und B) werden als Linsenscheitelpunkte bezeichnet.
  • Der Abstand von Punkt A zu Punkt B wird als axiale Dicke der Linse bezeichnet..
Wenn ein paralleler Lichtstrahl von einem Punkt auf der optischen Hauptachse auf die Linse gerichtet wird, sammeln sie sich nach dem Durchgang am Punkt F, der sich ebenfalls auf der optischen Hauptachse befindet. Dieser Punkt wird als Hauptfokus der Linse bezeichnet, und der Abstand f von der Linse zu diesem Punkt wird als Hauptbrennweite bezeichnet..

Feige. 4. Hauptfokus, Hauptbrennebene und Objektivbrennweite.

Die MN-Ebene senkrecht zur optischen Hauptachse, die durch den Hauptfokus verläuft, wird als Hauptfokusebene bezeichnet. Hier befindet sich die lichtempfindliche Matrix oder der lichtempfindliche Film.
Die Brennweite einer Linse hängt direkt von der Krümmung ihrer konvexen Oberflächen ab: Je kleiner die Krümmungsradien sind (d. H. Je größer die Konvexität ist), desto kürzer ist die Brennweite.

Hoffentlich hilft Ihnen dieser Artikel dabei, die Zusammensetzung des optischen Designs der Linsen zu verstehen. In den nächsten Artikeln werde ich versuchen, über Linsenaberrationen zu sprechen und die Haupttypen von Linsen bei der Klassifizierung nach optischen Schemata detailliert zu beschreiben..

(c) 2011 Sergey Borodin

Linse (optisch)

Linse (optisch) - ein transparenter Körper, der durch zwei sphärische oder eine sphärische und die andere flache Oberfläche begrenzt ist. Linsen sind auch in parabolischen, zylindrischen und anderen gekrümmten Oberflächen erhältlich..

Die sphärischen Oberflächen von Linsen können unterschiedliche Krümmungen (unterschiedliche Konvexitäts- oder Konkavitätsgrade) aufweisen, die in unterschiedlichen Abständen voneinander beabstandet sind und in eine Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden können..

All dies führt zu einer Vielzahl von Objektiven, diese Vielfalt kann jedoch auf sechs Typen reduziert werden, die im Abschnitt in der Abbildung gezeigt werden..

Sphärische Linsentypen

Die ersten drei Linsen werden als konvexe oder positive Linsen (1, 2 und 3) bezeichnet. Sie sind in der Mitte dicker als an den Rändern. Die nächsten drei werden als konkav oder negativ (4, 5 und 6) bezeichnet und unterscheiden sich von den ersten dadurch, dass sie in der Mitte dünner sind als an den Rändern..

  • 1) bikonvex;
  • 2) plankonvex;
  • 3) konkav-konvex;
  • 4) bikonkav;
  • 5) flach konkav;
  • 6) gebogen-konkav.

Die Abbildung zeigt die Elemente einer bikonvexen Linse. C1 und C2 - Zentren begrenzender sphärischer Oberflächen, sogenannte Krümmungszentren; R1 und R2 sind die Radien der sphärischen Flächen, die als Krümmungsradien bezeichnet werden. Die gerade Linie, die die Krümmungszentren C1 und C2 verbindet, wird als optische Hauptachse bezeichnet. Bei einer plankonvexen oder plankonkaven Linse ist die optische Hauptachse eine gerade Linie, die durch das Krümmungszentrum senkrecht zur flachen Oberfläche der Linse verläuft. Die Schnittpunkte der optischen Hauptachse mit den Flächen A und B werden als Linsenscheitelpunkte bezeichnet. Der Abstand zwischen den Eckpunkten AB wird als axiale Dicke bezeichnet.

Linseneigenschaften

Das wichtigste Merkmal positiver Linsen ist die Fähigkeit, Objekte darzustellen. Positive Linsen bewirken, dass sie die einfallenden Strahlen sammeln und daher als kollektiv bezeichnet werden.

Diese Eigenschaft wird durch die Tatsache erklärt, dass die Sammellinse ein Satz vieler dreieckiger Prismen ist, die sich in einem Kreis befinden und mit ihren Basen dem Mittelpunkt des Kreises zugewandt sind. Da solche Prismen die auf sie einfallenden Strahlen zu ihren Basen ablenken, wird der auf die gesamte Oberfläche der Sammellinse fallende Strahlenstrahl in Richtung der Kreisachse gesammelt, d.h. zur optischen Achse.

Wenn ein Strahl divergierender Lichtstrahlen von einem auf der optischen Achse der Sammellinse liegenden Lichtpunkt S gerichtet wird, wird der divergierende Strahl zu einem konvergierenden, und am Konvergenzpunkt der Strahlen wird ein reales Bild S 'des Lichtpunkts S erzeugt. Sie können darauf ein Bild eines Lichtpunktes S sehen. Es wird ein reales Bild genannt.

Bildung eines realen Bildes eines Lichtpunktes. S` - reales Bild von Punkt S.

Negative Linsen streuen im Gegensatz zu positiven Linsen die einfallenden Strahlen. Daher werden sie Streuung genannt.

Diffusionslinsenwirkung

Wenn der gleiche Strahl divergierender Strahlen auf eine Streulinse gerichtet ist, werden die Strahlen nach dem Durchgang zu den Seiten der optischen Achse abgelenkt. Streulinsen liefern daher kein gültiges Bild. In optischen Systemen, die ein reales Bild liefern, und insbesondere in fotografischen Linsen, werden Streulinsen nur in Verbindung mit dem Sammeln verwendet.

Fokus und Brennweite

Wenn ein Lichtstrahl von einem Punkt im Unendlichen auf der optischen Hauptachse auf die Linse gerichtet wird (solche Strahlen können als praktisch parallel betrachtet werden), werden die Strahlen an einem Punkt F gesammelt, der auch auf der optischen Hauptachse liegt. Dieser Punkt wird als Hauptfokus bezeichnet, der Abstand f von der Linse zu diesem Punkt ist die Hauptbrennweite, und die MN-Ebene, die durch den Hauptfokus senkrecht zur optischen Achse der Linse verläuft, ist die Hauptfokusebene.

Hauptfokus F und Hauptbrennweite f des Objektivs

Die Brennweite einer Linse hängt von der Krümmung ihrer konvexen Oberflächen ab. Je kleiner die Krümmungsradien sind, d.h. Je konvexer das Glas ist, desto kürzer ist seine Brennweite.

Optische Leistung des Objektivs

Die optische Leistung einer Linse wird als Brechkraft bezeichnet (die Fähigkeit, Lichtstrahlen mehr oder weniger abzulenken). Je länger die Brennweite ist, desto geringer ist die Brechkraft. Die Linsenleistung ist umgekehrt proportional zur Brennweite.

Die Einheit zur Messung der optischen Leistung ist die Dioptrie, die mit dem Buchstaben D bezeichnet ist. Der Ausdruck der optischen Leistung in Dioptrien ist praktisch, da Sie zum einen anhand des Vorzeichens bestimmen können, um welche Linse (Sammeln oder Streuen) es sich handelt, und zum anderen um die Tatsache, dass Mit dieser Option können Sie auf einfache Weise die optische Leistung eines Systems aus zwei oder mehr Objektiven bestimmen.

Bildung ClipArt

Wenn Lichtstrahlen auf ein Objekt fallen, werden sie von jedem Punkt seiner Oberfläche in alle möglichen Richtungen reflektiert. Wenn eine Sammellinse vor dem beleuchteten Objekt platziert wird, fällt von jedem Punkt des Objekts ein konischer Strahl auf die Linse.

Real Image Education Chart

Nach dem Durchgang durch die Linse sammeln sich die Strahlen wieder an einem Punkt, und an dem Punkt, an dem die Strahlen zusammenlaufen, erscheint ein tatsächliches Bild des aufgenommenen Punkts des Objekts, und die Menge der Bilder aller Punkte des Objekts bildet ein Bild des gesamten Objekts. Die Zeichnung macht es auch leicht zu verstehen, warum das Bild von Objekten immer auf den Kopf gestellt wird..

In ähnlicher Weise erfolgt ein Bild von Objekten in einer Kamera mit Hilfe einer fotografischen Linse, die ein kollektives optisches System ist und wie eine positive Linse wirkt..

Der Raum vor dem Objektiv, in dem sich die fotografierten Objekte befinden, wird als Motivraum bezeichnet, und der Raum hinter dem Objektiv, in dem Objekte visualisiert werden, wird als Bildraum bezeichnet.

Konkave Linsen

Linse. Dünne Linsenformel.

Klassifizierung von Linsen nach äußerer Form und optischen Eigenschaften.

„Linse ist ein lateinisches Wort und bedeutet Linsen. Linsen sind eine Pflanze, deren Früchte erbsenähnlich sind, aber die Erbsen sind nicht rund, sondern sehen aus wie Topfbauchkuchen. Daher wurden Allroundgläser mit einer solchen Form als Linsen bezeichnet. "

Objektive in externer Form unterscheiden 6 Typen.

Das Objektiv kann sein:

- begrenzt durch zwei konvexe sphärische Flächen - bikonvexe Linse - Abb. 1a,

- eine konvexe sphärische Oberfläche und eine Ebene - eine plankonvexe Linse - Abb. 1b,

- konvexe und konkave sphärische Flächen - konkav-konvexe Linse - Abb. 1 in.

Diese Linsen sind in der Mitte dicker als an den Rändern und werden alle als konvex bezeichnet..

Linsen, die in der Mitte dünner als an den Rändern sind, werden als konkav bezeichnet. Abbildung 2 zeigt drei Arten von Konkavlinsen:

- bikonkav - a, - flach-konkav - b, - konvex-konkav - c.

Linsen werden entsprechend ihrer optischen Eigenschaften unterteilt in: Sammeln (konvex) und Diffundieren (konkav).

Die Gruppe der Sammellinsen umfasst üblicherweise Linsen, deren Mitte dicker als ihre Kanten ist, und die Gruppe der Streulinsen umfasst Linsen, deren Kanten dicker als die Mitte sind. Beachten Sie, dass dies nur gilt, wenn der Brechungsindex des Linsenmaterials größer als der der Umgebung ist. Wenn der Brechungsindex der Linse niedriger ist, kehrt sich die Situation um. Beispielsweise ist eine Luftblase in Wasser eine bikonvexe Diffusionslinse.

Linsen bestehen normalerweise aus Glas. Konvexlinsen konvergieren. Konkave Linsen in einer optisch weniger dichten Umgebung (im Vergleich zum Linsenmaterial) streuen.

Sammeln und Streuen von Linsen

Ein charakteristisches Merkmal einer Sammellinse ist die Fähigkeit, an einem Punkt auf der anderen Seite der Linse auf ihre Oberfläche einfallende Strahlen zu sammeln.

Sphärische Linsenoberflächen können unterschiedliche Krümmungen aufweisen (Konvexitäts- / Konkavitätsgrad)..

Abb. 3.C.1 und C2 - Die Zentren der sphärischen Oberflächen, die die Linse begrenzen, werden als Krümmungszentren bezeichnet. R.1 und R.2 - Radien von sphärischen Linsenoberflächen oder Krümmungsradien.

Linsen, deren Dicke im Vergleich zu den Radien sphärischer Oberflächen (Krümmung) vernachlässigbar ist, werden als dünn bezeichnet.

Dünne Sammellinsen: Dünne Streuung

Die optische Hauptachse - NN - eine gerade Linie, die durch die Zentren der die Linse begrenzenden sphärischen Oberflächen verläuft;

Das optische Zentrum O ist ein Punkt auf der optischen Achse, durch den ein Strahl geht, ohne seine Richtung zu ändern..

Linsenseitige Achse N'N '- jede gerade Linie, die durch das optische Zentrum verläuft, aber nicht mit der optischen Hauptachse zusammenfällt

Der Hauptfokus der Linse F ist der Punkt, an dem sich die Strahlen nach der Brechung in der Sammellinse schneiden. Das Objektiv hat zwei Hauptfokusse. In einer homogenen Umgebung befinden sie sich auf beiden Seiten der Linse in gleichen Abständen..

Die Brennweite OF ist der Abstand vom optischen Zentrum des Objektivs zu seinen Brennpunkten. Bei Konkavlinsen wird die Brennweite als negative Zahl ausgedrückt.

Fokusebene - eine Ebene, die senkrecht zur optischen Hauptachse durch den Hauptfokus verläuft.

Strahlen, die auf eine Streulinse fallen, werden beim Verlassen zu den Rändern der Linse gebrochen, dh gestreut. Wenn diese Strahlen in der entgegengesetzten Richtung fortgesetzt werden, wie in der Figur durch die gepunktete Linie gezeigt, konvergieren sie an einem Punkt F, der der Fokus dieser Linse sein wird. Dieser Trick wird imaginär sein.

1) Das Bild kann imaginär oder real sein. Wenn das Bild durch die Strahlen selbst erzeugt wird (d. H. Lichtenergie tritt in einen bestimmten Punkt ein), dann ist es real, wenn nicht durch die Strahlen selbst, sondern durch ihre Ausdehnung, dann sagen sie, dass das Bild imaginär ist (Lichtenergie tritt nicht in diesen Punkt ein)..

2) Wenn die Ober- und Unterseite des Bildes ähnlich wie das Objekt selbst ausgerichtet sind, wird das Bild als gerade bezeichnet. Wenn das Bild invertiert ist, wird es als umgekehrt (invertiert) bezeichnet..

3) Das Bild zeichnet sich durch die erfassten Dimensionen aus: vergrößert, verkleinert, gleich.

Bildgebung in Objektiven.

Eine Linse, für die die Dicke als Null angenommen wird, wird in der Optik als "dünn" bezeichnet. Für eine solche Linse sind nicht zwei Hauptebenen gezeigt, sondern eine, in der sozusagen die vordere und die hintere Ebene miteinander verschmelzen..

Die Position des Bildes und seine Natur können unter Verwendung geometrischer Konstruktionen bestimmt werden.

Betrachten wir den Aufbau eines Strahlengangs beliebiger Richtung in einer dünnen Sammellinse. Verwenden Sie dazu die Eigenschaften einiger Standardstrahlen, deren Weg bekannt ist. Das:

1) der Strahl, der durch das optische Zentrum der Linse (O) geht, erfährt keine Brechung;

2) ein Strahl, der parallel zur optischen Hauptachse auf die Linse fällt, passiert nach der Brechung den Hauptfokus (F);

3) Der Strahl, der nach der Brechung durch den Fokus (F) geht, verläuft parallel zur optischen Hauptachse.

Sammeln von Linsenbildern

1. Das Motiv befindet sich zwischen Fokus und Doppelfokus des Objektivs

Bildcharakteristik: vergrößert, invertiert, echt

2. Das Motiv befindet sich hinter der Doppelfokuslinse

Bildcharakteristik: reduziert, invertiert, imaginär

3. Das Objekt befindet sich zwischen dem Objektiv und dem Fokus des Objektivs

Bildcharakteristik: vergrößert, gerade, imaginär

4. Das Motiv befindet sich im Fokus des Objektivs

Bildfunktion: Kein Bild

5. Das Motiv befindet sich im doppelten Fokus des Objektivs

Charakteristik des Bildes: Das Bild ist gleich groß wie das Objekt, invertiert, real

Erstellen eines Bildes in einer Streulinse

Bildcharakteristik: reduziert, gerade, imaginär

1. Formel einer dünnen Linse

Dünne Linsenformel, die den Abstand d vom Objekt zum Objektiv, den Abstand f vom Bild zum Objektiv und F die Brennweite des Objektivs in Beziehung setzt.

d - Abstand vom Objekt zur Linse, (m).

f - Abstand vom Objektiv zum Bild, (m).

F ist die Brennweite der Linse, dies ist die Entfernung vom optischen Zentrum der Linse zu ihren Brennpunkten, (m)

Bei Verwendung der Linsenformel sollte die Zeichenregel korrekt angewendet werden:

F> 0 - Sammellinse; F 0 - Streulinse.

f> 0 - das Bild ist real, f

Die Linsenstärke D ist der Kehrwert der Brennweite.

Die Einheit der optischen Leistung wird als Dioptrie (1 Dioptrie) genommen..

1 Dioptrie ist die optische Leistung einer solchen Linse, deren Brennweite 1 Meter beträgt.

2. Die Brennweite der Sammellinse durch lineare Vergrößerung

Lineare Vergrößerung - G - das Verhältnis der linearen Größe des Bildes zur linearen Größe des Objekts.

Aus der Ähnlichkeit der Dreiecke AOB und A.1OV1 (siehe Abbildung) folgt daraus

Г - Linsenvergrößerung, [Г] - dimensionslose Größe

H - lineare Abmessungen des Bildes. [H] - 1 m

h - lineare Abmessungen des Objekts. [h] - 1 m

f - Abstand vom Objektbild zum Objektiv [f] - 1 m

d - Abstand vom Objekt zur Linse [d] - 1 m

Unter Berücksichtigung der Formel (1) und (3) erhalten wir Ausdrücke zur Bestimmung der Brennweite der Sammellinse durch lineare Vergrößerung.

3. Die Brennweite der Sammellinse entlang der Krümmungsradien der sphärischen Oberflächen

1. Die Hauptbrennweite der Streulinse beträgt 12 cm. Das Objektbild befindet sich in einem Abstand von 9 cm von der Linse. Wie groß ist der Abstand vom Objekt zur Linse??

2. Objekt positioniert 1,6 F von der Linse. Es wurde bei 0,8 F näher an die Linse gebracht. Wie stark hat sich das Bild des Objekts bewegt, wenn die optische Leistung der Linse 2,5 Dioptrien beträgt??

3. Das imaginäre Bild eines Objekts, das mit einer Linse aufgenommen wurde, ist 4,5-mal größer als das Objekt selbst. Was ist die optische Leistung der Linse, wenn sich das Objekt in einem Abstand von 3,8 cm von der Linse befindet??

4. Ein 6 cm hohes Objekt befindet sich auf der optischen Hauptachse einer dünnen Sammellinse in einem Abstand von 30 cm von ihrem optischen Zentrum. Die optische Leistung der Linse beträgt 5 Dioptrien. Finden Sie die Höhe des Motivbildes. Drücken Sie Ihre Antwort in Zentimetern (cm) aus.

1. Welche Linse heißt dünn

2. Was ist der Hauptfokus des Objektivs?

3. Welche Strahlen eignen sich zum Erstellen eines Bildes in einer Linse??

4. Was heißt Linsenvergrößerung?

5. Listen Sie die Objektivtypen auf

6. Notieren Sie sich die Formeln, die den Fokus des Objektivs bestimmen

1. Das Motiv befindet sich in einem Abstand von 4F. Wie oft ist das Bild auf dem Bildschirm kleiner als das Bild des Objekts?

2. Der Abstand vom Objekt zum Bildschirm beträgt 90 cm. Platzieren Sie ein 20-cm-Objektiv zwischen ihnen, um ein klares Bild zu erhalten?

3. Ein Strahl paralleler Lichtstrahlen fällt senkrecht auf eine dünne Sammellinse mit einer optischen Leistung von 5 Dioptrien. Der Durchmesser der Linse beträgt 6 cm. Der Durchmesser des hellen Flecks auf dem Bildschirm beträgt 12 cm. In welchem ​​Abstand (in cm) von der Linse befindet sich der Bildschirm

Linsen. Die Brennweite der Linsen. Optische Leistung von Linsen. Dünne Linsenformel.

Unterrichtsziele:

  • Finden Sie heraus, was ein Objektiv ist, klassifizieren Sie es, führen Sie Konzepte ein: Fokus, Brennweite, optische Leistung, lineare Vergrößerung;
  • Weiterentwicklung von Fähigkeiten zur Lösung von Problemen zu diesem Thema.

Während des Unterrichts

Ich lobe dich in Verzückung
Keine teuren Steine ​​oder Gold, sondern GLAS.

Erinnern wir uns als Teil dieses Themas daran, was ein Objektiv ist. Berücksichtigen Sie die allgemeinen Prinzipien zum Erstellen von Bildern in einer dünnen Linse und leiten Sie auch eine Formel für eine dünne Linse ab.

Zuvor haben wir uns mit der Lichtbrechung vertraut gemacht und auch das Gesetz der Lichtbrechung abgeleitet.

Hausaufgabencheck

2) Frontaluntersuchung (siehe Präsentation)

1 Welche der Figuren zeigt korrekt den Weg eines Strahls, der durch eine Glasplatte in Luft geht??

2. Welche der folgenden Abbildungen zeigt das richtige Bild in einem vertikal angeordneten flachen Spiegel??

3. Ein Lichtstrahl gelangt von Glas zu Luft und wird an der Grenzfläche zwischen zwei Medien gebrochen. Welche der Richtungen 1 bis 4 entspricht dem gebrochenen Strahl??

4. Das Kätzchen rennt mit einer Geschwindigkeit von V = 0,3 m / s auf einen flachen Spiegel zu. Der Spiegel selbst bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von u = 0,05 m / s vom Kätzchen weg. Wie schnell nähert sich ein Kätzchen seinem Bild im Spiegel??

Neues Material lernen

Im Allgemeinen ist das Wort Linse ein lateinisches Wort, das als Linse übersetzt wird. Linsen sind eine Pflanze, deren Früchte Erbsen sehr ähnlich sind, aber die Erbsen sind nicht rund, sondern sehen aus wie Topfbauchkuchen. Daher wurden Allroundgläser mit dieser Form als Linsen bezeichnet.

Die erste Erwähnung von Linsen findet sich im antiken griechischen Stück "Clouds" von Aristophanes (424 v. Chr.), In dem mit Hilfe von konvexem Glas und Sonnenlicht Feuer gemacht wurde. Und das Alter der ältesten der entdeckten Linsen beträgt mehr als 3000 Jahre. Dies ist die sogenannte Nimrud-Linse. Es wurde 1853 bei Ausgrabungen einer der alten Hauptstädte Assyriens in Nimrud von Austin Henry Layard gefunden. Die Linse hat eine Form nahe einem Oval, grob geschliffen, eine Seite ist konvex und die andere ist flach. Es befindet sich derzeit im British Museum, dem wichtigsten historischen und archäologischen Museum in Großbritannien..

Linse von Nimrud

Linsen sind also im modernen Sinne transparente Körper, die von zwei sphärischen Oberflächen begrenzt werden. (in ein Notizbuch schreiben) Am häufigsten werden sphärische Linsen verwendet, bei denen Kugeln oder eine Kugel und eine Ebene als Begrenzungsflächen fungieren. Abhängig von der relativen Platzierung von sphärischen Oberflächen oder einer Kugel und einer Ebene werden konvexe und konkave Linsen unterschieden. (Kinder untersuchen Linsen aus dem Set "Optik")

Konvexlinsen wiederum werden in drei Typen unterteilt: plankonvex, bikonvex und konkav-konvex; und konkave Linsen werden in plankonkave, bikonkave und konvex-konkave Linsen unterteilt.

Jede konvexe Linse kann als Aggregat einer planparallelen Glasplatte in der Mitte der Linse und abgeschnittener Prismen dargestellt werden, die sich zur Mitte der Linse ausdehnen, und eine konkave Linse kann als Aggregat einer planparallelen Glasplatte in der Mitte der Linse und abgeschnittener Prismen dargestellt werden, die sich zu den Rändern hin ausdehnen..

Es ist bekannt, dass ein Prisma aus einem Material, das optisch dichter als die Umgebung ist, den Strahl in Richtung seiner Basis ablenkt. Daher wird ein paralleler Lichtstrahl nach der Brechung in einer konvexen Linse konvergent (diese werden als konvergierend bezeichnet), und in einer konkaven Linse wird im Gegensatz dazu ein paralleler Lichtstrahl nach der Brechung divergent (daher werden solche Linsen als Streuung bezeichnet)..

Der Einfachheit und Bequemlichkeit halber betrachten wir Linsen, deren Dicke im Vergleich zu den Radien von sphärischen Oberflächen vernachlässigbar ist. Solche Linsen werden dünne Linsen genannt. Und im Folgenden, wenn wir über eine Linse sprechen, werden wir immer genau eine dünne Linse verstehen.

Für die symbolische Bezeichnung dünner Linsen wird die folgende Technik verwendet: Wenn sich die Linse sammelt, wird sie durch eine gerade Linie mit Pfeilen an den von der Mitte der Linse gerichteten Enden gekennzeichnet, und wenn die Linse streut, werden die Pfeile auf die Mitte der Linse gerichtet.

Linsensymbol sammeln

Diffusionslinsensymbol

Das optische Zentrum der Linse ist der Punkt, durch den die Strahlen keine Brechung erfahren..

Jede gerade Linie, die durch das optische Zentrum der Linse verläuft, wird als optische Achse bezeichnet.

Die optische Achse, die durch die Zentren der sphärischen Oberflächen verläuft, die die Linse begrenzen, wird als optische Hauptachse bezeichnet.

Der Punkt, an dem sich die Strahlen, die parallel zu ihrer optischen Hauptachse (oder ihren Ausdehnungen) auf die Linse fallen, schneiden, wird als Hauptfokus der Linse bezeichnet. Es ist zu beachten, dass jedes Objektiv zwei Hauptfokusse hat - vorne und hinten. es bricht das von beiden Seiten darauf fallende Licht. Beide Fokusse sind symmetrisch zum optischen Zentrum der Linse angeordnet.

Sammellinse

Diffusionslinse

Die Entfernung vom optischen Zentrum des Objektivs zu seinem Hauptfokus wird als Brennweite bezeichnet.

Die Fokusebene ist die Ebene senkrecht zur optischen Hauptachse der Linse, die durch ihren Hauptfokus verläuft.
Der Wert, der der inversen Brennweite der Linse entspricht, ausgedrückt in Metern, wird als optische Leistung der Linse bezeichnet. Es wird mit dem Großbuchstaben D bezeichnet und in Dioptrien (abgekürzte Dioptrien) gemessen..

Zum ersten Mal wurde die Formel für eine dünne Linse, die wir erhalten haben, 1604 von Johannes Kepler abgeleitet. Er untersuchte die Lichtbrechung bei kleinen Einfallswinkeln in Linsen verschiedener Konfigurationen.

Die lineare Vergrößerung einer Linse ist das Verhältnis der linearen Größe eines Bildes zur linearen Größe eines Objekts. Es ist mit einem griechischen Großbuchstaben G gekennzeichnet.

Problemlösung (an der Tafel):

  • Übung 33 (1,2)
  • Die Kerze befindet sich in einem Abstand von 8 cm von der Sammellinse, deren optische Leistung 10 Dioptrien beträgt. In welcher Entfernung von der Linse wird das Bild erhalten und wie wird es sein ?
  • In welcher Entfernung von einem Objektiv mit einer Brennweite von 12 cm muss ein Objekt so platziert werden, dass sein tatsächliches Bild dreimal größer ist als das Objekt selbst ?

Häuser: §§ 66 Nr. 1584, 1612-1615 (Sammlung von Lukashik)

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