Построение изображения в линзе

При помощи линз можно управлять лучами. Однако можно не только собирать и рассеивать световые лучи,  но и получать различные изображения предметов.

Изображения могут быть различны по типу: действительное или мнимое.

· Изображение называется действительным, если предмет и его изображение находятся по разные стороны от линзы.

· Изображение называется мнимым, если предмет и его изображение находятся по одну сторону от линзы.

Изображения могут быть различны по ориентации: прямое или обратное.

· Изображение называется прямым, если направление предмета и его изображения совпадают.

· Изображение называется обратным, если направление предмета и его изображения не совпадают.

Изображения могут быть различны по размеру: увеличенное, уменьшенное, равное.

· Изображение называется увеличенным, если размер предмета меньше размера изображения.

· Изображение называется уменьшенным, если размер предмета больше размера изображения.

· Изображение называется равным, если размер предмета и размер изображения равны.

 

1. Рассмотрим построение изображения в собирающей линзе.

1.  Предмет АВ  находится между линзой и первым фокусом (d < F)

АВ – предмет

А₁В₁- изображение предмета

d – расстояние от оптического центра до предмета

F – расстояние от оптического центра до фокуса, т.е. фокусное расстояние

Алгоритм построения изображения

АВ- предмет, А- начало предмета, В- конец предмета.

1. Проведем луч через точку В параллельно главной оптической оси до пересечения с линзой.

2. Луч дошел до линзы преломляется и собирается в точке фокуса F, поэтому соединяем точку пересечения  и F.

3. Через конец предмета В и оптический центр проведем побочную оптическую ось. Получим точку В₁.

4. Из этой точки В₁ опускаем перпендикуляр на главную оптическую ось. Точка пересечения будет точка А₁ .

Таким образом, получаем изображение предмета А₁В₁ .

 

Изображение А₁В₁: мнимое, увеличенное, прямое.

Применение: для рассматривания мелких предметов, при использовании  микроскопа, бинокля, телескопа, лупы

2. Предмет АВ находится между первым и вторым фокусом   (F < d < 2 F)

Алгоритм построения изображения

АВ- предмет, А- начало предмета, В- конец предмета.

1. Проведем луч через точку В параллельно главной оптической оси до пересечения с линзой.

2. Луч дошел до линзы преломляется и собирается в точке фокуса F, поэтому соединяем точку пересечения и  F.

3. Через конец предмета В и оптический центр проведем побочную оптическую ось. Получим точку В₁.

4. Из этой точки В₁ опускаем перпендикуляр на главную оптическую ось. Точка пересечения будет точка А₁ .

Таким образом, получаем изображение предмета А₁В₁ .

Изображение А₁В₁: действительное, увеличенное, обратное.

Применение: в проекционных аппаратах

 

3. Предмет АВ  находится за вторым фокусом (d > 2 F)

Алгоритм построения изображения

АВ- предмет, А- начало предмета, В- конец предмета.

1. Проведем луч через точку В параллельно главной оптической оси до пересечения с линзой.

2. Луч дошел до линзы преломляется и собирается в точке фокуса F, поэтому соединяем точку пересечения и F.

3. Через конец предмета В и оптический центр проведем побочную оптическую ось. Получим точку В₁.

4. Из этой точки В₁ опускаем перпендикуляр на главную оптическую ось. Точка пересечения будет точка А₁ .

Таким образом, получаем изображение предмета А₁В₁ .

Изображение А₁В₁: действительное, уменьшенное, обратное

Применение: в фотоаппаратах