Ev Önleme Yakınsak mercekte bir görüntü oluşturun ve bir karakteristik verin. Merceklerde görüntü oluşturma

Önleme

Yakınsak mercekte bir görüntü oluşturun ve bir karakteristik verin. Merceklerde görüntü oluşturma

1. Mercek nedir? Özellikleri nelerdir?

2. Bir merceğin ana optik eksenine ne denir? Resimde çizin.

3. Bir merceğin odak noktası nedir? Bir merceğin kaç odak noktası vardır? Bunları resimde gösterin.

4. Dışbükey ve içbükey merceğin şematik diyagramını çizin. Optik eksenlerini çizin, bu merceklerin optik merkezlerini işaretleyin.

5. Dışbükey mercek ışınları nasıl kırar? Ona neden koleksiyoncu deniyor?

6. İçbükey mercek ışınları nasıl kırar? Neden buna saçılma deniyor?

Ortalama seviye

1. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

2. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

3. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

4. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

5. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

6. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

7. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

8. Mercekteki bu nesnenin görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?

9. Şekil MM merceğinin ana optik eksenini, AB nesnesini ve onun A 1 B 1 görüntüsünü göstermektedir. Lensin optik merkezinin ve odak noktalarının konumunu grafiksel olarak belirleyin.

10. Şekil MM merceğinin ana optik eksenini, AB nesnesini ve onun A 1 B 1 görüntüsünü göstermektedir. Lensin optik merkezinin ve odak noktalarının konumunu grafiksel olarak belirleyin.

11. Şekil merceğin ana optik eksenini MM, AB nesnesini ve onun görüntüsünü gösterir A 1 B 1. Merceğin optik merkezinin ve odak noktalarının konumunu grafiksel olarak belirleyin.

12. Şekil MM merceğinin ana optik eksenini, AB nesnesini ve onun A 1 B 1 görüntüsünü göstermektedir. Lensin optik merkezinin ve odak noktalarının konumunu grafiksel olarak belirleyin.

13. Ana optik eksen ve rastgele bir ışının yolu verilmişse, merceğin odak noktalarının konumunu inşaat yoluyla belirleyin.

14. Ana optik eksen ve rastgele bir ışının yolu verilmişse, merceğin odak noktalarının konumunu inşaat yoluyla belirleyin.

15. Şekil MM'nin optik ekseninin konumunu göstermektedir ince mercek ve ışın yolu ABC. Rastgele bir DE ışınının seyrini yapıya göre bulun.

16. Şekilde ince bir merceğin optik ekseni MM'nin konumu ve ABC ışın yolu gösterilmektedir. Rastgele bir DE ışınının seyrini yapıya göre bulun.

Yeterli seviye

1. İnce bir merceğin optik merkezinin ve odaklarının nerede bulunduğunu yapıya göre belirleyin, eğer MM merceğin ana optik ekseni ise, A ışıklı noktadır, A 1 onun görüntüsüdür. Ayrıca lens tipini ve görüntü tipini de belirleyin.

2. İnce bir merceğin optik merkezinin ve odaklarının nerede bulunduğunu yapıya göre belirleyin, eğer MM merceğin ana optik ekseni ise, A ışıklı noktadır, A 1 onun görüntüsüdür. Ayrıca lens tipini ve görüntü tipini de belirleyin.

3. İnce bir merceğin optik merkezinin ve odaklarının nerede bulunduğunu yapıya göre belirleyin, eğer MM merceğin ana optik ekseni ise, A ışıklı noktadır, A 1 onun görüntüsüdür. Ayrıca lens tipini ve görüntü tipini de belirleyin.

4. Merceğin odak noktalarının konumunu inşaat yoluyla belirleyin, eğer A parlak bir nokta ise, A 1 onun görüntüsüdür. MM, merceğin ana optik eksenidir.

5. Merceğin odak noktalarının konumunu inşaat yoluyla belirleyin, eğer A parlak bir nokta ise, A 1 onun görüntüsüdür. MM, merceğin ana optik eksenidir.

6. Şekli bilinmeyen bir merceğin ekseni üzerinde verilen A ve A 1 noktaları. Mercek tipini belirleyin (yakınsak veya ıraksak). Merceğin odak noktalarını oluşturun.

7. Şekli bilinmeyen bir merceğin ekseni üzerinde A ve A 1 noktaları verilmiştir. Mercek tipini belirleyin (yakınsak veya ıraksak). Merceğin odak noktalarını oluşturun.

8. Şekli bilinmeyen bir merceğin ekseni üzerinde verilen A ve A 1 noktaları. Mercek tipini belirleyin (yakınsak veya ıraksak). Merceğin odak noktalarını oluşturun.

9. Şekilde ince bir MM merceğin ana optik eksenine göre ışın yolu gösterilmektedir. Merceğin konumunu ve odaklarını belirleyin.

10. Şekilde ışının toplayıcı mercekte kırıldıktan sonraki yolu gösterilmektedir. Bu ışının merceğe giden yolunu inşaat yoluyla bulun.

11. Şekilde ışının toplayıcı mercekte kırıldıktan sonraki yolu gösterilmektedir. Bu ışının merceğe giden yolunu inşaat yoluyla bulun.

12. Şekilde ince bir MM merceğin ana optik eksenine göre ışın yolu gösterilmektedir. Merceğin konumunu ve odaklarını belirleyin.

13. Yapıya göre konumu bulun parlak nokta, eğer iki ışının mercekte kırılmasından sonraki seyri biliniyorsa. Bu ışınlardan biri merceğin ana optik eksenini odak noktasında keser.

14. Uzaklaşan bir merceğin önünde parlak bir nokta bulunmaktadır. Uzaklaşan bir mercek üzerinde rastgele bir AK ışın olayının yolunu oluşturun. Merceğin O optik merkezinin konumu ve ABC ışın yolu verilmiştir.

15. Katmanlı bir mercek, farklı kırılma indislerine sahip iki tip camdan yapılır. Bu mercek noktasal ışık kaynağının hangi görüntüsünü üretecek? Işığın katmanlar arasındaki sınırlarda tamamen emildiğini düşünün

16. Şekil, yakınlaşan iki merceğin konumunu ve ana odaklarını göstermektedir. AB ışınının ilerideki rotasını oluşturun.

Yüksek seviye

1. Şekilde AB nesnesinin konumu ve görüntüsü A 1 B 1 gösterilmektedir. Merceğin konumunu ve odaklarının konumunu inşaat yoluyla bulun.

2. Şekil AB nesnesinin konumunu ve A 1 B 1 görüntüsünü göstermektedir. Yapım yoluyla merceğin konumunu ve odaklarının yerini bulun.

3. Şekil AB nesnesinin konumunu ve A 1 B 1 görüntüsünü göstermektedir. Yapım yoluyla merceğin konumunu ve odaklarının yerini bulun.

4. Bir toplayıcı merceğin odağından geçen eğik AB okunun görüntüsünü oluşturun.

5. Şekilde iki merceğin konumu gösterilmektedir. F 1 yakınsak merceğin ana odağıdır, F 2 ise ıraksak merceğin ana odağıdır. AB ışınının ilerideki rotasını oluşturun.

6. Şekilde iki merceğin konumu ve AB ışınının merceklerde kırılma sonrasında izlediği yol gösterilmektedir. EF ışınının diğer yolunu oluşturun.

7. Işınların yolunu oluşturun ve bir toplayıcı mercek ve düz bir aynadan oluşan bir optik sistemdeki AB nesnesinin görüntüsünün konumunu belirleyin.

8. Merceklerden geçen paralel ışınların paralel kalması için iki merceğin odakları nereye yerleştirilmelidir?

Merceklerin yardımıyla yalnızca ışık ışınlarını toplamak veya dağıtmakla kalmaz, aynı zamanda bildiğiniz gibi bir nesnenin çeşitli görüntülerini de elde edebilirsiniz. Yakınsak bir mercek kullanarak parlak bir ampul veya mumun görüntüsünü elde etmeye çalışacağız.

Görüntü oluşturma tekniklerine bakalım. Bir nokta oluşturmak için yalnızca iki ışın yeterlidir. Bu nedenle gidişatı bilinen bu tür iki ışın seçilir. Bu, merceğin optik eksenine paralel olan ve merceğin içinden geçerek odakta optik eksenle kesişecek olan bir ışındır. İkinci ışın merceğin merkezinden geçer ve yönünü değiştirmez.

Merceğin optik eksenindeki her iki yanında F merceğinin odak noktası olduğunu zaten biliyorsunuz. Mercek ile odağı arasına bir mum yerleştirirsek, o zaman merceğin mumun bulunduğu aynı tarafına, mumun büyütülmüş bir görüntüsünü, doğrudan görüntüsünü göreceksiniz ( Şek. 157).

Pirinç. 157. Bir mumun doğrudan görüntüsü

Merceğin odağının arkasına bir mum yerleştirilirse görüntüsü kaybolur, ancak merceğin diğer tarafında, ondan uzakta yeni bir görüntü görünecektir. Bu görüntü muma göre büyütülecek ve ters çevrilecektir.

Işık kaynağından merceğe olan mesafeyi merceğin odak uzaklığının iki katından daha büyük alalım (Şekil 158). Bunu d, d > 2F harfiyle gösteriyoruz. Ekranı merceğin arkasına hareket ettirerek, üzerinde ışık kaynağının (nesnenin) gerçek, azaltılmış ve ters çevrilmiş bir görüntüsünü elde edebiliriz. Objektife göre görüntü, odak ile odak uzaklığının iki katı arasında olacaktır;

F< f < 2F.

Pirinç. 158. Işık kaynağına olan mesafe çift odaktan büyük olduğunda merceğin verdiği görüntü

Bu görüntü bir kamera kullanılarak elde edilebilir.

Bir nesneyi merceğe yaklaştırırsanız, ters çevrilmiş görüntüsü mercekten uzaklaşacak ve görüntünün boyutu artacaktır. Nesne F ve 2F noktaları arasında olduğunda, yani F< d < 2F, его действительное, увеличенное и перевёрнутое изображение будет находиться за двойным фокусным расстоянием линзы (рис. 159)

Pirinç. 159. Nesne odak ile çift odak arasındayken merceğin verdiği görüntü

Odak ile mercek arasına bir nesne yerleştirilirse, yani d< F, то его изображение на экране не получится. Посмотрев на свечу через линзу, мы увидим hayali, doğrudan Ve büyütülmüş resim(Şekil 160). Odaklanma ve çift odaklama arasındadır, yani.

F< f < 2F.

Pirinç. 160. Odak ile mercek arasında bir nesne olduğunda merceğin verdiği görüntü

Bu nedenle, yakınsak bir mercekteki bir nesnenin görüntüsünün boyutları ve konumu, nesnenin merceğe göre konumuna bağlıdır.

Nesnenin bulunduğu merceğe olan mesafeye bağlı olarak büyütülmüş bir görüntü (F) elde edebilirsiniz.< d < 2F), или уменьшенное (d >2F).

Iraksak bir mercek kullanılarak elde edilen görüntülerin oluşumunu ele alalım.

İçinden geçen ışınlar ıraksaklaştığından, ıraksak mercek gerçek görüntü üretmez.

Şekil 161, bir nesnenin ıraksak mercekteki görüntüsünün yapısını göstermektedir.

Pirinç. 161. Uzaklaşan bir mercekte bir görüntü oluşturmak

Uzaklaşan bir mercek şunları sağlar: azaltılmış, sanal, doğrudan görüntü, merceğin nesneyle aynı tarafındadır. Nesnenin merceğe göre konumuna bağlı değildir.

Sorular

Lenslerin hangi özelliği optik aletlerde yaygın olarak kullanılmasına olanak sağlar?
Yakınsak bir merceğin ürettiği görüntülerin değişmesine neden olan şey nedir?
Şekil 159 ve 160'a dayanarak, nesnenin görüntüsünün nasıl oluşturulduğunu ve bu görüntünün özelliklerinin neler olduğunu anlatınız. Nerede bulunuyor?
Şekil 158'i kullanarak, bir merceğin hangi koşullar altında bir nesnenin küçültülmüş, gerçek görüntüsünü verdiğini bize bildirin.
Şekil 158 ve 159'daki nesnelerin görüntüleri neden geçerlidir?
Optik aletlerde mercek kullanımına örnekler veriniz.
Neden içbükey mercek gerçek bir görüntü üretmiyor?
Şekil 161'i kullanarak, bir görüntünün ıraksak bir mercekte nasıl oluşturulduğunu bize anlatın. Neye benziyor?

Egzersiz 49

Egzersiz 49 için Talimatlar

Bir mercek ve daha karmaşık optik aletler tarafından verilen bir nesnenin görüntüsünün nasıl doğru şekilde oluşturulacağını öğrenmek için çizim aşağıdaki sırayla gerçekleştirilmelidir:

Bir mercek çizin ve optik eksenini çizin.
Merceğin her iki tarafına da odak uzaklıklarını ve çift odak uzaklıklarını yerleştirin (çizimde bunlar isteğe bağlı bir uzunluğa sahiptir, ancak merceğin her iki tarafında da aynıdır).
Nesneyi görevde belirtilen yere çizin.
Nesnenin en uç noktasından çıkan iki ışının yolunu çizin.
Mercekten geçen ışınların (gerçek veya hayali) kesişme noktasını kullanarak nesnenin görüntüsünü çizin.
Bir sonuç çıkarın: hangi görüntünün alındığı ve nerede bulunduğu.

Görüntüler:

1. Gerçek - mercekten geçen ışınların kesişmesi sonucu elde ettiğimiz görüntüler. Bir toplama merceğinde elde edilirler;

2. Hayali - ışınları gerçekte birbiriyle kesişmeyen, ancak ters yönde çizilen uzantıları kesişen, birbirinden ayrılan ışınlardan oluşan görüntüler.

Yakınsak bir mercek hem gerçek hem de sanal bir görüntü oluşturabilir.

Uzaklaşan bir mercek yalnızca sanal bir görüntü oluşturur.

Yakınsayan mercek

Bir nesnenin görüntüsünü oluşturmak için iki ışın çekmeniz gerekir. Birinci ışın nesnenin en üst noktasından ana optik eksene paralel olarak geçer. Mercekte ışın kırılır ve odak noktasından geçer. İkinci ışın, nesnenin üst noktasından merceğin optik merkezine yönlendirilmelidir; kırılmadan geçecektir. İki ışının kesiştiği noktaya A' noktasını yerleştiririz. Bu, nesnenin en üst noktasının görüntüsü olacaktır.

Yapım sonucunda küçültülmüş, ters çevrilmiş, gerçek bir görüntü elde edilir (bkz. Şekil 1).

Pirinç. 1. Konu çift odağın arkasında bulunuyorsa

İnşa etmek için iki kiriş kullanmanız gerekir. Birinci ışın nesnenin en üst noktasından ana optik eksene paralel olarak geçer. Mercekte ışın kırılır ve odak noktasından geçer. İkinci ışın, nesnenin üst noktasından merceğin optik merkezine doğru yönlendirilmelidir; kırılmadan mercekten geçecektir. İki ışının kesiştiği noktaya A' noktasını yerleştiririz. Bu, nesnenin en üst noktasının görüntüsü olacaktır.

Nesnenin alt noktasının görüntüsü de aynı şekilde oluşturulur.

İnşaat sonucunda yüksekliği nesnenin yüksekliğine denk gelen bir görüntü elde edilir. Görüntü ters ve gerçektir (Şekil 2).

Pirinç. 2. Konu çift netleme noktasında bulunuyorsa

İnşa etmek için iki kiriş kullanmanız gerekir. Birinci ışın nesnenin en üst noktasından ana optik eksene paralel olarak geçer. Mercekte ışın kırılır ve odak noktasından geçer. İkinci ışın, nesnenin üst noktasından merceğin optik merkezine doğru yönlendirilmelidir. Merceğin içinden kırılmadan geçer. İki ışının kesiştiği noktaya A' noktasını yerleştiririz. Bu, nesnenin en üst noktasının görüntüsü olacaktır.

Nesnenin alt noktasının görüntüsü de aynı şekilde oluşturulur.

Yapımın sonucu büyütülmüş, ters çevrilmiş, gerçek bir görüntüdür (bkz. Şekil 3).

Pirinç. 3. Nesne odak ve çift odak arasındaki boşlukta bulunuyorsa

Projeksiyon aparatı bu şekilde çalışır. Film çerçevesi odağa yakın konumlandırılır, böylece yüksek büyütme elde edilir.

Sonuç: Nesne merceğe yaklaştıkça görüntünün boyutu değişir.

Bir nesne mercekten uzağa yerleştirildiğinde görüntü azalır. Nesne yaklaştıkça görüntü büyür. Nesne merceğin odağına yakın olduğunda görüntü maksimum olacaktır.

Öğe herhangi bir görüntü (sonsuzdaki görüntü) oluşturmayacaktır. Merceğe çarpan ışınlar kırıldığı ve birbirine paralel ilerlediği için (bkz. Şekil 4).

Pirinç. 4. Nesne odak düzlemindeyse

5. Nesne mercek ile odak arasında bulunuyorsa

İnşa etmek için iki kiriş kullanmanız gerekir. Birinci ışın nesnenin en üst noktasından ana optik eksene paralel olarak geçer. Işın mercekte kırılır ve odak noktasından geçer. Merceğin içinden geçen ışınlar birbirinden ayrılır. Bu nedenle görüntü, nesnenin kendisi ile aynı tarafta, çizgilerin değil, devamlarının kesişme noktasında oluşacaktır.

Yapımın sonucunda büyütülmüş, doğrudan, sanal bir görüntü elde edilir (bkz. Şekil 5).

Pirinç. 5. Nesne mercek ile odak arasında bulunuyorsa

Mikroskop bu şekilde tasarlanmıştır.

Sonuç(bkz. Şekil 6):

Pirinç. 6. Sonuç

Tabloya dayanarak, görüntünün nesnenin konumuna bağımlılığının grafiklerini oluşturabilirsiniz (bkz. Şekil 7).

Pirinç. 7. Görüntünün nesnenin konumuna bağımlılığının grafiği

Grafiği artırın (bkz. Şekil 8).

Pirinç. 8. Grafiği artırın

Ana optik eksende bulunan parlak bir noktanın görüntüsünün oluşturulması.

Bir noktanın görüntüsünü oluşturmak için bir ışın alıp onu rastgele bir merceğe yönlendirmeniz gerekir. Optik merkezden geçen ışına paralel ikincil bir optik eksen oluşturun. Odak düzlemi ile ikincil optik eksenin kesiştiği yerde ikinci bir odak olacaktır. Mercek sonrasında kırılan ışın bu noktaya gidecektir. Işının ana optik eksenle kesiştiği noktada parlak bir noktanın görüntüsü elde edilir (bkz. Şekil 9).

Pirinç. 9. Aydınlık bir noktanın görüntüsünün grafiği

ıraksak mercek

Nesne ıraksak merceğin önüne yerleştirilir.

İnşa etmek için iki kiriş kullanmanız gerekir. Birinci ışın nesnenin en üst noktasından ana optik eksene paralel olarak geçer. Mercekte ışın, bu ışının devamı odağa girecek şekilde kırılır. Ve optik merkezden geçen ikinci ışın, birinci ışının devamını A' noktasında keser - bu, nesnenin en üst noktasının görüntüsü olacaktır.

Aynı şekilde nesnenin alt noktasının görüntüsü oluşturulur.

Sonuç, doğrudan, azaltılmış, sanal bir görüntüdür (bkz. Şekil 10).

Pirinç. 10. Uzaklaşan bir merceğin grafiği

Bir nesneyi ıraksak bir merceğe göre hareket ettirirken her zaman doğrudan, azaltılmış, sanal bir görüntü elde edilir.

Yakınsak bir mercek optik sistem kenarları optik merkezden daha az kalın olan düzleştirilmiş bir küreye benzer. Yakınsak mercekte bir görüntüyü doğru şekilde oluşturmak için birkaç şeyi hesaba katmanız gerekir. önemli noktalar nesnenin hem yapımında hem de ortaya çıkan görüntüsünde önemli bir rol oynayacaktır. Birçok modern cihaz, yakınsak bir merceğin özelliklerini ve bir nesnenin görüntüsünü oluşturma geometrisini kullanarak bu basit prensiplerle çalışır.

20. yüzyılda ortaya çıkan kelime Latince'den geldi. Dışbükey veya içbükey merkezi olan belirlenmiş cam. Kısa bir süre sonra fizikte aktif olarak kullanılmaya başlandı ve bilimin ve onun temelinde yapılan aletlerin yardımıyla yaygınlaştı. Bir toplama merceğinin şeması birbirine düz bir kenarla bağlanan ve aynı merkeze sahip, kenarları düzleştirilmiş iki yarım küreden oluşan bir sistemdir.

Yakınsak merceğin odak noktası, geçen tüm ışık ışınlarının kesiştiği noktadır. İnşaat sırasında bu nokta çok önemlidir.

Toplama merceğinin odak uzaklığı- bu, merceğin kabul edilen merkezinden odağa kadar olan bir segmentten başka bir şey değildir.

İnşa edilecek nesnenin optik eksende tam olarak nereye yerleştirileceğine bağlı olarak, birkaç tipik seçenek elde edebilirsiniz. Dikkate alınması gereken ilk şey, konunun doğrudan odakta olduğu zamandır. Bu durumda, ışınlar birbirine paralel ilerleyeceği için bir görüntü oluşturmak mümkün olmayacaktır. Bu nedenle çözüme ulaşmak mümkün değil. Bu, bir nesnenin görüntüsünün oluşturulmasında geometriyle doğrulanan bir tür anormalliktir.

İnce yakınsak mercekle görüntü oluşturma kullanırsan zor değil doğru yaklaşım ve herhangi bir nesnenin görüntüsünü elde edebileceğiniz bir algoritma. Bir nesnenin görüntüsünü oluşturmak için, ışığın kırılması sonucu elde edilen görüntünün bir toplayıcı mercekte yansıtılmasının zor olmayacağı iki ana nokta yeterlidir. İnşaat sırasında, onsuz yapmanın imkansız olacağı ana noktalara dikkat etmek önemlidir:

Merceğin merkezinden geçen bir çizgi, merceğin içinden geçerken yönü çok az değişen bir ışın olarak kabul edilir.
Mercekte kırıldıktan sonra ana optik eksenine paralel olarak çizilen bir çizgi yakınsak mercek odağı

Optik mercek formülünün nasıl hesaplandığına ilişkin bilginin şu adreste mevcut olduğunu lütfen unutmayın: .

Yakınsak mercek fotoğrafında bir görüntü oluşturma

Aşağıda “Yakınsak mercekte görüntü oluşturma” makalesinin konusuyla ilgili fotoğraflar bulunmaktadır. Fotoğraf galerisini açmak için görselin küçük resmine tıklamanız yeterlidir.

1. a) Miyop ve uzak görüşlülük gibi göz kusurları nasıl giderilir?

Miyopi ve uzak görüşlülük lens kullanılarak düzeltilir.

Görüntü gerçek, ters çevrilmiş, büyütülmüş.

2. a) Miyop kişilere yönelik gözlüklerde hangi lensler kullanılıyor? ileri görüşlü mü?
Yakın görüşlü gözler için - farklılaşan mercekler, uzak görüşlü gözler için - yakınsak mercekler.

b) AB nesnesinin mercekteki görüntüsünü oluşturun. Bu ne resmi?