20.09.2019

Tekis oynada uchburchak yasash. Yassi, sharsimon oyna


Ob'ektning joylashuvi va tasvirini aniqlaydigan optik xarakteristika va masofalar o'rtasidagi bog'liqlikni topamiz.

Ob'ekt optik o'qda joylashgan ma'lum A nuqta bo'lsin. Nurni aks ettirish qonunlaridan foydalanib, biz ushbu nuqtaning tasvirini tuzamiz (2.13-rasm).

Ob'ektdan oynaning qutbigacha bo'lgan masofani belgilaymiz (AO) va qutbdan tasvirga (OA).

APC uchburchagini ko'rib chiqing, biz buni topamiz

APA uchburchagidan biz buni olamiz
. Keling, bu ifodalardan burchakni istisno qilaylik
, chunki u OR ga tayanmaydigan yagona hisoblanadi.

,
yoki

(2.3)

,,burchaklar OR ga asoslangan. Ko'rib chiqilayotgan nurlar paraksial bo'lsin, keyin bu burchaklar kichik va shuning uchun ularning radian o'lchovidagi qiymatlari bu burchaklarning tangensiga teng:

;
;
, bu yerda R=OC, oynaning egrilik radiusi.

Olingan ifodalarni (2.3) tenglamaga almashtiramiz.

Biz ilgari fokus uzunligi oynaning egrilik radiusi bilan bog'liqligini bilib olganimiz uchun, keyin

(2.4)

(2.4) ifoda oyna formulasi deb ataladi, u faqat belgi qoidasi bilan ishlatiladi:

Masofalar ,,
nur bo'ylab hisoblansa ijobiy, aks holda manfiy hisoblanadi.

Qavariq oyna.

Keling, qavariq oynalarda tasvirlarni qurishning bir nechta misollarini ko'rib chiqaylik.

1) Ob'ekt egrilik radiusidan kattaroq masofada joylashgan. Biz ob'ektning so'nggi nuqtalarining tasvirini quramiz A va B. Biz nurlardan foydalanamiz: 1) asosiy optik o'qga parallel; 2) oynaning optik markazidan o'tadigan nur. Biz xayoliy, qisqartirilgan, to'g'ridan-to'g'ri tasvirni olamiz (2.14-rasm)

2) jism egrilik radiusiga teng masofada joylashgan. Xayoliy tasvir, qisqartirilgan, to'g'ridan-to'g'ri (2.15-rasm)

Qavariq oynaning fokusi xayoliydir. Qavariq oyna formulasi

.

d va f uchun belgi qoidasi botiq oynadagi kabi qoladi.

Ob'ektning chiziqli kattalashishi tasvir balandligining ob'ektning balandligiga nisbati bilan aniqlanadi

. (2.5)

Shunday qilib, ob'ektning qavariq oynaga nisbatan joylashishidan qat'i nazar, tasvir har doim virtual, tekis, qisqartirilgan va oynaning orqasida joylashgan bo'lib chiqadi. Botiq oynadagi tasvirlar xilma-xil bo'lsa-da, ular ob'ektning oynaga nisbatan joylashishiga bog'liq. Shuning uchun konkav oynalar tez-tez ishlatiladi.

Tasvirlarni yaratish tamoyillarini ko'rib chiqib turli nometall, biz astronomik teleskoplar va kattalashtiruvchi nometall kabi turli xil qurilmalarning kosmetik qurilmalarda va tibbiy amaliyotda ishlashini tushundik, ba'zi qurilmalarni o'zimiz loyihalashimiz mumkin.

Ko'zgu aks ettirish, tarqoq aks ettirish

Yassi oyna.

Eng oddiy optik tizim tekis oyna. Ikki muhit orasidagi tekis yuzaga tushgan parallel nurlar dastasi aks etgandan keyin parallel qolsa, u holda aks etish oyna, sirtning o'zi esa tekis oyna deyiladi (2.16-rasm).

Yassi ko'zgulardagi tasvirlar yorug'likni aks ettirish qonuni asosida qurilgan. Nuqta manbai S (2.17-rasm) ajraladigan yorug'lik nurini hosil qiladi, aks ettirilgan nurni tuzamiz; Biz har bir tushish nuqtasiga perpendikulyarni tiklaymiz va Ða = Ðb (Ða 1 = Ðb 1, Ða 2 =b 2 va boshqalar) shartidan aks ettirilgan nurni tasvirlaymiz, aks ettirilgan nurlarning uzoqlashuvchi nurini olamiz, bu nurlarni ular bo'lguncha davom ettiramiz. kesishadi, ularning kesishish nuqtasi S ¢ - S nuqtaning tasviri, bu tasvir xayoliy bo'ladi.

AB to'g'ri chiziqning tasvirini ikkita so'nggi nuqta A¢ va B¢ tasvirining to'g'ri chizig'ini bog'lash orqali qurish mumkin. O'lchovlar shuni ko'rsatadiki, bu tasvir oynaning orqasida qanday masofada bo'lsa, qanday ob'ekt oyna oldida bo'lsa, va uning tasvirining o'lchamlari ob'ektning o'lchamlari bilan bir xil bo'ladi. Yassi oynada hosil bo'lgan tasvir teskari va virtualdir (2.18-rasmga qarang).

Agar aks ettiruvchi sirt qo'pol bo'lsa, u holda ko'zgu noto'g'ri va yorug'lik tarqaladi, yoki diffuz tarzda aks ettirilgan (2.19-rasm)

Diffuz aks ettirish silliq yuzalardan aks ettirishdan ko'ra ko'zni juda yoqimli qiladi, deyiladi to'g'ri aks ettirish.

Linzalar.

Linzalar, nometall kabi, optik tizimlar, ya'ni. kursni o'zgartirishga qodir yorug'lik nuri. Linzalar shakli har xil bo'lishi mumkin: sharsimon, silindrsimon. Biz faqat sferik linzalarga e'tibor qaratamiz.

Ikki sharsimon sirt bilan chegaralangan shaffof jism deyiladi ob'ektiv.

Sferik sirtlarning markazlari yotadigan to'g'ri chiziq linzaning asosiy optik o'qi deb ataladi. Ob'ektivning asosiy optik o'qi sferik sirtlarni M va N nuqtalarida kesib o'tadi - bu linzalarning tepalari. Agar R 1 va R 2 bilan solishtirganda MN masofasini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, u holda linzalar ingichka deb ataladi. Bu holda (×)M (×)N ga to'g'ri keladi va keyin (×)M linzaning optik markazi deb ataladi. Ob'ektivning optik markazidan o'tadigan barcha to'g'ri chiziqlar, asosiy optik o'qdan tashqari, ikkilamchi optik o'qlar deb ataladi (2.20-rasm).

Birlashtiruvchi linzalar . Diqqat Konverging linzalari optik o'qga parallel bo'lgan nurlarning linzadagi sinishidan keyin kesishadigan nuqtadir. Konverging linzalarining fokusi haqiqiydir. Asosiy optik o'qda yotgan fokus asosiy fokus deb ataladi. Har qanday linza ikkita asosiy fokusga ega: old (tushgan nurlar tomonidan) va orqa (singan nurlar tomonidan). Fokuslar joylashgan tekislikka fokus tekisligi deyiladi. Fokus tekisligi har doim asosiy optik o'qga perpendikulyar bo'lib, asosiy fokusdan o'tadi. Ob'ektivning markazidan asosiy fokusgacha bo'lgan masofa asosiy fokus uzunligi F deb ataladi (2.21-rasm).

Har qanday yorug'lik nuqtasi tasvirini yaratish uchun linzaga tushgan va ular kesishmaguncha (yoki ularning davomini kesib o'tguncha) singan har qanday ikkita nurning yo'nalishini kuzatish kerak. Kengaytirilgan nurli ob'ektlarning tasviri uning alohida nuqtalarining tasvirlari to'plamidir. Linzalarda tasvirlarni yaratishda ishlatiladigan eng qulay nurlar quyidagi xarakterli nurlardir:

1) optik o'qga parallel ravishda linzaga tushgan nur sinishidan so'ng ushbu optik o'qda joylashgan fokusdan o'tadi.

2) optik o'q bo'ylab harakatlanadigan nur o'z yo'nalishini o'zgartirmaydi

3) oldingi fokusdan o'tadigan nur, linzada singandan so'ng, asosiy optik o'qga parallel bo'ladi;

2.25-rasmda AB ob'ektining A nuqtasi tasvirini qurish ko'rsatilgan.

Yupqa linzalarda tasvirlarni qurishda sanab o'tilgan nurlarga qo'shimcha ravishda, har qanday ikkilamchi optik o'qga parallel nurlar qo'llaniladi. Shuni yodda tutish kerakki, ikkilamchi optik o'qga parallel nurda yig'uvchi linzaga tushadigan nurlar ikkinchi darajali o'q bilan bir xil nuqtada orqa fokus yuzasini kesib o'tadi.

Yupqa linza formulasi:

, (2.6)

bu erda F - linzaning fokus uzunligi; D - linzalarning optik kuchi; d - ob'ektdan linzaning markazigacha bo'lgan masofa; f - linzaning markazidan tasvirgacha bo'lgan masofa. Belgilar qoidasi oyna bilan bir xil bo'ladi: haqiqiy nuqtalargacha bo'lgan barcha masofalar ijobiy hisoblanadi, xayoliy nuqtalargacha bo'lgan barcha masofalar salbiy hisoblanadi.

Ob'ektiv tomonidan berilgan chiziqli kattalashtirish

, (2.7)

bu erda H - tasvir balandligi; h - ob'ektning balandligi.

Diffuzli linzalar . Parallel nurda ajraladigan linzaga tushayotgan nurlar shunday tarqaladiki, ularning kengaytmalari deyilgan nuqtada kesishadi. xayoliy diqqat.

Diversion linzalarda nurlar yo'li qoidalari:

1) linzaga qandaydir optik o'qqa parallel tushayotgan nurlar singandan keyin shunday tarqaladiki, ularning davomi optik o'qda yotgan fokusdan o'tadi (2.26-rasm):

2) optik o'q bo'ylab harakatlanadigan nur o'z yo'nalishini o'zgartirmaydi.

Divercing linzalar formulasi:

(belgilar qoidasi bir xil bo'lib qoladi).

2.27-rasmda ajraladigan linzalarda tasvirlash misoli ko'rsatilgan.

Sferik oynalarda tasvirlarni qurish

Sferik oynada har qanday nuqtali yorug'lik manbasining tasvirini qurish uchun yo'lni qurish kifoya har qanday ikkita nur bu manbadan kelib chiqadigan va oynadan aks ettirilgan. Ko'riladigan nurlarning kesishish nuqtasi o'zi manbaning haqiqiy tasvirini beradi va aks ettirilgan nurlarning kengaytmalarining kesishish nuqtasi xayoliy tasvirni beradi.

Xarakterli nurlar. Sferik ko'zgularda tasvirlarni qurish uchun ma'lum narsalarni ishlatish qulay xarakterli nurlar, ularning yo'nalishini qurish oson.

1. Nur 1 , asosiy optik o'qga parallel bo'lgan oynaga tushgan, aks ettirilgan, botiq oynada oynaning asosiy fokusidan o'tadi (3.6-rasm, A); qavariq oynada aks ettirilgan nurning davomi asosiy fokusdan o'tadi 1 ¢ (3.6-rasm, b).

2. Nur 2 , konkav oynaning asosiy fokusidan o'tib, aks ettirilgandan so'ng, asosiy optik o'q - nurga parallel ravishda ketadi. 2 ¢ (3.7-rasm, A). Rey 2 , qavariq oynaga tushsa, uning davomi oynaning asosiy fokusidan o'tib, aks ettirilgandan so'ng, u asosiy optik o'q - nurga parallel ravishda ketadi. 2 ¢ (3.7-rasm, b).

Guruch. 3.7

3. Nurni ko'rib chiqing 3 , orqali o'tish markaz botiq oyna - nuqta HAQIDA(3.8-rasm, A) va nur 3 , konveks oynaga hodisa, shunda uning davomi oynaning markazidan o'tadi - nuqta HAQIDA(3.8-rasm, b). Geometriyadan ma'lumki, aylana radiusi teginish nuqtasida aylananing tangensiga perpendikulyar, shuning uchun nurlar 3 rasmda. 3.8 ostidagi ko'zgularga tushadi to'g'ri burchak, ya'ni bu nurlarning tushish burchaklari nolga teng. Bu aks ettirilgan nurlar degan ma'noni anglatadi 3 ¢ ikkala holatda ham tushganlar bilan mos keladi.

Guruch. 3.8

4. Nur 4 , orqali o'tish qutb nometall - nuqta R, asosiy optik o'qga nisbatan nosimmetrik tarzda aks ettiriladi (nurlar rasmda. 3.9), tushish burchagidan beri burchakka teng aks ettirishlar.

Guruch. 3.9

STOP! O'zingiz uchun qaror qiling: A2, A5.

O'quvchi: Bir marta men oddiy osh qoshiq olib, unda o'z tasvirimni ko'rishga harakat qildim. Men tasvirni ko'rdim, lekin agar qarasangiz, shunday bo'lib chiqdi qavariq qoshiqning bir qismi, keyin tasvir bevosita, va agar yoqilgan bo'lsa botiq, Bu teskari. Qiziq, nega bunday bo'ldi? Axir, qoshiqni, menimcha, qandaydir sharsimon oyna deb hisoblash mumkin.

Vazifa 3.1. Konkav oynada bir xil uzunlikdagi kichik vertikal segmentlarning tasvirlarini qurish (3.10-rasm). Fokus uzunligi o'rnatilgan. Ma'lumki, sferik oynada asosiy optik o'qga perpendikulyar bo'lgan kichik to'g'ri segmentlarning tasvirlari asosiy optik o'qga perpendikulyar bo'lgan kichik tekis segmentlarni ham ifodalaydi.

Yechim.

1. Holat a. E'tibor bering, bu holda barcha ob'ektlar konkav oynaning asosiy diqqat markazida joylashgan.

Guruch. 3.11

Biz faqat segmentlarimizning yuqori nuqtalarining tasvirlarini yaratamiz. Buning uchun barcha yuqori nuqtalarni chizing: A, IN Va BILAN bitta umumiy nur 1 , asosiy optik o'qga parallel (3.11-rasm). Aks ettirilgan nur 1 F 1 .

Endi nuqtalardan A, IN Va BILAN nurlar yuboraylik 2 , 3 Va 4 oynaning asosiy diqqat markazi orqali. Aks ettirilgan nurlar 2 ¢, 3 ¢ va 4 ¢ asosiy optik o'qga parallel bo'ladi.

Nurlarning kesishish nuqtalari 2 ¢, 3 ¢ va 4 ¢ nur bilan 1 ¢ nuqtalarning tasvirlari A, IN Va BILAN. Bu nuqtalar A¢, IN¢ va BILAN¢ rasmda. 3.11.

Rasmlar olish uchun segmentlar nuqtalardan voz kechish kifoya A¢, IN¢ va BILAN¢ asosiy optik o'qga perpendikulyarlar.

Shakldan ko'rinib turibdiki. 3.11, barcha tasvirlar chiqdi yaroqli Va ostin-ustun.

O'quvchi: Siz nimani nazarda tutyapsiz - to'g'ri?

Muallif: Ob'ektlarning tasviri sodir bo'ladi yaroqli Va xayoliy. Biz virtual tasvir bilan tekis oynani o'rganganimizda allaqachon tanishganmiz: nuqta manbasining virtual tasviri ular kesishgan nuqtadir. davomi oynadan aks ettirilgan nurlar. Nuqtali manbaning haqiqiy tasviri bu nuqtadir o'zlari oynadan aks ettirilgan nurlar.

E'tibor bering, nima yana oynadan bir narsa bor edi, shuning uchun kichikroq uning qiyofasi paydo bo'ldi va bu yaqinroq bu tasvir oyna fokus. E'tibor bering, eng past nuqtasi mos keladigan segmentning tasviri markaz nometall - nuqta HAQIDA, sodir bo'ldi simmetrik asosiy optik o'qga nisbatan ob'ekt.

Umid qilamanki, endi tushundingizmi, nima uchun osh qoshiqning konkav yuzasida o'z aksingizga qarab, o'zingizni kichraygan va teskari ko'rdingiz: axir, ob'ekt (yuzingiz) aniq edi. oldin konkav oynaning asosiy diqqat markazida.

2. Holat b. Bunday holda, ob'ektlar orasida asosiy diqqat markazida va oynaning yuzasi.

Birinchi nur - bu nur 1 , holatda bo'lgani kabi A, biz segmentlarning yuqori nuqtalaridan o'tamiz - nuqtalar A Va IN 1 ¢ oynaning asosiy diqqat markazidan - nuqtadan o'tadi F 1 (3.12-rasm).

Endi nurlardan foydalanamiz 2 Va 3 nuqtalardan kelib chiqadi A Va IN va orqali o'tish qutb nometall - nuqta R. Aks ettirilgan nurlar 2 ¢ va 3 ¢ asosiy optik o'q bilan tushayotgan nurlar bilan bir xil burchaklarni hosil qiling.

Shakldan ko'rinib turibdiki. 3.12, aks ettirilgan nurlar 2 ¢ va 3 ¢ kesishmang aks ettirilgan nur bilan 1 ¢. Ma'nosi, yaroqli bu holda tasvirlar Yo'q. Lekin davomi aks ettirilgan nurlar 2 ¢ va 3 ¢ bilan kesishadi davomi aks ettirilgan nur 1 ¢ nuqtalarda A¢ va IN¢ oyna ortida, shakllantirish xayoliy nuqtali tasvirlar A Va IN.

Nuqtalardan perpendikulyarlarni tushirish A¢ va IN¢ asosiy optik o'qga, biz segmentlarimizning tasvirlarini olamiz.

Shakldan ko'rinib turibdiki. 3.12, segmentlarning tasvirlari chiqdi Streyt Va kattalashtirilgan, va nima yaqinroq asosiy e'tiborni hisobga olgan holda, Ko'proq uning tasviri va mavzusi yana Bu oynadan olingan tasvir.

STOP! O'zingiz uchun qaror qiling: A3, A4.

Muammo 3.2. Qavariq oynada ikkita kichik bir xil vertikal segmentlarning tasvirlarini qurish (3.13-rasm).

Guruch. 3.13-rasm. 3.14

Yechim. Keling, bir nur yuboraylik 1 segmentlarning yuqori nuqtalari orqali A Va IN asosiy optik o'qga parallel. Aks ettirilgan nur 1 ¢ shunday ketadiki, uning davomi oynaning asosiy diqqatini - nuqtani kesib o'tadi F 2 (3.14-rasm).

Endi oynaga nurlar yuboramiz 2 Va 3 nuqtalardan A Va IN shunday qilib, bu nurlarning davomi o'tadi markaz nometall - nuqta HAQIDA. Bu nurlar aks ettirilgan nurlar shunday aks ettiriladi 2 ¢ va 3 ¢ tushayotgan nurlar bilan mos tushadi.



Rasmdan ko'rib turganimizdek. 3.14, aks ettirilgan nur 1 ¢ kesishmaydi aks ettirilgan nurlar bilan 2 ¢ va 3 ¢. Ma'nosi, yaroqli nuqtali tasvirlar A Va B raqami. Lekin davomi aks ettirilgan nur 1 ¢ bilan kesishadi davomi aks ettirilgan nurlar 2 ¢ va 3 ¢ nuqtalarda A¢ va IN¢. Shuning uchun, nuqtalar A¢ va IN¢ – xayoliy nuqtali tasvirlar A Va IN.

Tasvirlar qurish uchun segmentlar nuqtalardan perpendikulyarlarni tushiring A¢ va IN¢ asosiy optik o'qga. Shakldan ko'rinib turibdiki. 3.14, segmentlarning tasvirlari chiqdi Streyt Va kamayadi. Va nima? yaqinroq oynaga ob'ekt, the Ko'proq uning tasviri va mavzusi yaqinroq u oyna tomon. Biroq, hatto juda uzoq ob'ekt ham ko'zgudan uzoqda tasvir hosil qila olmaydi oynaning asosiy diqqat markazidan tashqarida.

Umid qilamanki, nega qoshiqning qavariq yuzasida aks ettirishingizga qarab, o'zingizni qisqartirilgan, ammo teskari emasligini ko'rganingiz endi tushunarli.

STOP! O'zingiz qaror qiling: A6.

Ob'ektning virtual tasviri (biz ko'zgu orqasiga fotografiya qo'yib, uni ro'yxatdan o'tkaza olmaymiz). Bu sizsiz va oynada bu siz emas, balki sizning suratingiz. Farqi nimada?

Sham va tekis oyna bilan namoyish. Shisha parchasi qora ekran fonida vertikal ravishda joylashtirilgan. Elektr lampalar (shamlar) shisha oldidagi va orqadagi stendlarga teng masofada joylashtiriladi. Agar biri yonayotgan bo'lsa, ikkinchisi ham yonayotganga o'xshaydi.

Ob'ektdan tekis oynagacha bo'lgan masofalar ( d) va oynadan ob'ekt tasviriga ( f) teng: d = f. Ob'ekt va tasvirning teng o'lchami. Ob'ektni ko'rish maydoni(rasmda ko'rsatish).

"Yo'q, hech kim, Ko'zgular, seni tushunmadi, hali hech kim qalbingga kirmadi."

"Ikki kishi pastga qaraydi, biri ko'lmakni ko'radi, ikkinchisi unda aks etgan yulduzlarni ko'radi."

Dovzhenko

Qavariq va konkav oynalar (FOS-67 va po'lat o'lchagich bilan namoyish). Qavariq oynada buyumning tasvirini qurish. Sferik nometalllarning qo'llanilishi: avtomobil faralari (masalan, Ostyaklar baliq ovlaydi), avtomobil yon oynalari, quyosh stantsiyalari, sun'iy yo'ldosh antennalari.

IV. Vazifalar:

1. Yassi oyna va ba'zi AB jismlari rasmda ko'rsatilganidek joylashgan. Oynadagi ob'ektning butun tasviri ko'rinadigan bo'lishi uchun kuzatuvchining ko'zi qayerda joylashgan bo'lishi kerak?

2. Quyosh nurlari gorizont bilan 62 0 burchak hosil qiladi. Nurlarni gorizontal yo'naltirish uchun tekis oynani erga nisbatan qanday joylashtirish kerak? (barcha 4 holatni ko'rib chiqing).

3. Lampochka stol chirog'i stol yuzasidan 0,6 m masofada va shiftdan 1,8 m masofada joylashgan. Stolda yon tomonlari 5 sm, 6 sm va 7 sm bo'lgan uchburchak shaklidagi tekis oynaning bo'lagi yotadi, lampochkaning filamentining tasviri shiftdan qanday masofada joylashgan (nuqta manbai). ? Shiftdagi oynaning bo'lagidan olingan "quyon" ning shakli va hajmini toping.

Savollar:

1. Nima uchun yorug'lik nuri tutun yoki tumanda ko'rinadi?

2. Ko‘l bo‘yida turgan odam ko‘radi silliq sirt Quyoshning suv tasviri. Odam ko'ldan uzoqlashganda bu tasvir qanday harakat qiladi?

3. Quyoshning tekis oynadagi tasviri sizdan qanchalik uzoqda?

4. Oyda alacakaranlık kuzatiladimi?

5. Agar suv yuzasi o'zgarib tursa, u holda suvdagi jismlarning (Oy va Quyosh) tasvirlari ham o'zgarib turadi. Nega?

6. Agar oyna tasvir bo‘lgan joyga ko‘chirilsa, jism bilan uning tekis oynadagi tasviri orasidagi masofa qanday o‘zgaradi?


7. Qaysi biri qoraroq: baxmalmi yoki qora ipakmi? Qo'shinlarning uch turi qora baxmal elkama-kamarlarga ega: artilleriyachilar (1942 yil 19 noyabr), tankchilar (Stalingrad va Kursk burmasi), haydovchi (Ladoga).

8. Kuchli projektor yordamida bulutlarning balandligini o'lchash mumkinmi?

9. Nima uchun suv shaffof bo'lsa-da, qor va tuman shaffof emas?

10.

30 0 ga aylantirilganda tekis oynadan aks ettirilgan nur qaysi burchakka aylanadi?

11. M 1 va M 2 tekis oynalar sistemasida S 0 manbaning nechta tasvirini ko'rish mumkin? Ular bir vaqtning o'zida qaysi hududdan ko'rinadi?

12. Yassi oynaning qaysi holatida stol yuzasi bo‘ylab to‘g‘ri dumalab kelayotgan shar oynada vertikal yuqoriga ko‘tarilayotgandek ko‘rinadi?

13. Malvina kichkina oynada o'z suratiga qaraydi, lekin u yuzining faqat bir qismini ko'radi. Agar u Pinokkiodan oyna bilan uzoqlashishni so'rasa, u butun yuzni ko'radimi?

14. Oyna har doim haqiqatni "aytadi"?

15. Bir kuni, oyna ustida uchib tekis sirt Hovuzda Karlson uning hovuzga nisbatan tezligi uning suvdagi tasviridan olib tashlash tezligiga to'liq teng ekanligini payqadi. Karlson hovuz yuzasiga qaysi burchak ostida uchgan?

16. Ob'ektning balandligini o'lchash usulini taklif qiling, agar uning asosiga kirish mumkin bo'lsa (olish mumkin emas).

17. Oynaning qaysi o'lchamida quyosh nuri oyna shakliga ega bo'ladi va u qanday o'lchamda Quyosh diskining shakliga ega bo'ladi?

§§ 64-66. Masalan. 33.34. 64 va 65-sonli qayta ko'rib chiqish muammolari.

1. Periskopning maketini yasang.

2. Ikki tekis ko'zgu o'rtasida yorug'lik nuqtasi joylashgan. Ko'zgularni bir-biriga burchak ostida joylashtirish orqali nuqtaning qancha tasvirini olish mumkin.

3. Stol chetidan 1,5 - 2 m masofada joylashgan stol chirog'i va keng tishli taroq yordamida stol yuzasida parallel nurlar nurlarini hosil qiling. Ularning yo'liga oyna qo'ying va yorug'likni aks ettirish qonunlarini tekshiring.

4. Agar uchinchi oynaga to'g'ri burchak hosil qiluvchi ikkita to'rtburchak yassi nometall qo'yilsa, u holda biz uchta o'zaro perpendikulyar oynadan iborat optik tizimni olamiz - "reflektor". Nima qiziqarli mulk unda bormi?

5. Ba'zan quyosh nuri uni kiritish uchun ishlatiladigan ko'zgu shaklini deyarli aniq takrorlaydi, ba'zan faqat taxminan, ba'zan esa shakli oynaga umuman o'xshamaydi. Bu nimaga bog'liq? Oynaning qaysi o'lchamida quyosh nuri oyna shakliga ega bo'ladi va qaysi o'lchamda Quyosh diskining shakli bo'ladi?

"Fanlarning uyg'onishidan beri, ular paydo bo'lganidan beri, yorug'likni boshqaradigan qonunlarni kashf qilishdan ko'ra ajoyib kashfiyot qilingan emas ... shaffof jismlar kesishganda uni o'z yo'lini o'zgartirishga majbur qilganda."

Maupertuis

61/11-dars. YORILIK REFRAKSIYOSI

DARS MAQSADI: Tajribalar asosida yorug‘likning sinishi qonunini o‘rnating va o‘quvchilarni masalalar yechishda uni qo‘llashga o‘rgatish.

DARS TURI: Kombinatsiyalangan.

USKUNA: Aksessuarlar bilan optik yuvish mashinasi, LG-209 lazer.

DARS REJASI:

2. So'rov 10 min

3. Tushuntirish 20 min

4. O'rnatish 10 min.

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II. Asosiy so'rov:

1. Yorug`likning aks etish qonuni.

2. Tekis oynada tasvirni yasash.

Vazifalar:

1. Quduq tubini unga quyosh nurlarini yo'naltirish orqali yoritish talab qilinadi. Quyosh nurlari ufqqa 60° burchak ostida tushsa, tekis oynani Yerga nisbatan qanday joylashtirish kerak?

2. Tushayotgan va aks ettirilgan nurlar orasidagi burchak tushayotgan nur bilan oyna tekisligi orasidagi burchakdan 8 marta katta. Nurning tushish burchagini hisoblang.

3.

Uzun qiya oyna gorizontal pol bilan aloqa qiladi va vertikalga a burchak ostida egiladi. Maktab o'quvchisi ko'zlari erdan h balandlikda joylashgan oynaga yaqinlashadi. O'quvchi oynaning pastki chetidan maksimal qancha masofada ko'radi: a) ko'zining tasvirini; b) to'liq metrajli rasmingiz?

4. Ikki tekislik nometall burchak hosil qiladi α . Burilish burchagini toping δ yorug'lik nuri. Oynaga nurning tushish burchagi M 1 teng φ .

Savollar:

1. Yassi oynaga nur tushishining qaysi burchagida tushayotgan nur va aks etgan nur mos tushadi?

2. To'liq uzunlikdagi tasviringizni tekis oynada ko'rish uchun uning balandligi odamning bo'yining kamida yarmi bo'lishi kerak. Buni isbotla.

3. Nima uchun tunda haydovchiga yo'lda ko'lmak paydo bo'ladi? qora nuqta engil fonda?

4. Buning o'rniga mumkinmi oq zig'ir(ekran) kinoteatrlarda tekis oynadan foydalanasizmi?

5. Nima uchun soyalar, hatto bitta yorug'lik manbai bo'lsa ham, hech qachon to'liq qorong'i bo'lmaydi?

6. Nima uchun qor porlaydi?

7. Tumanli deraza oynasiga chizilgan figuralar nima uchun aniq ko'rinadi?

8. Nima uchun sayqallangan etik porlaydi?

9. Ikkita A va B pinlar M oynaning oldiga yopishtirilgan. Pichoqlar tasvirlari bir-birining ustiga chiqishi uchun kuzatuvchining ko'zi kesilgan chiziqning qayerida bo'lishi kerak?

10. Xonadagi devorga tekis oyna osilgan. Tajribachi Glyuk unda xira yoritilgan ob'ektni ko'radi. Glyuk bu ob'ektni ko'zgudagi xayoliy tasviriga chiroqni yoritib yorita oladimi?

11. Nima uchun ba'zan doska aks ettiradimi? Bu hodisa qanday sharoitlarda kuzatiladi?

12. Nima uchun qishda tunda ko'cha chiroqlari ustida ba'zan vertikal yorug'lik ustunlari ko'rinadi?

III. Ikki shaffof muhit orasidagi interfeysda yorug'likning sinishi. Yorug`likning sinishi hodisasini ko`rsatish. Hodisa nuri va singan nur, tushish burchagi va sinish burchagi.

Jadvalni to'ldirish:

Muhitning mutlaq sindirish ko'rsatkichi ( n) - berilgan muhitning vakuumga nisbatan sinishi ko'rsatkichi. Jismoniy ma'nosi Mutlaq sinishi indeksi: n = c/v.

Ba'zi muhitlarning mutlaq sinishi ko'rsatkichlari: n havo= 1,0003, = 1,33; n st= 1,5 (toj) - 1,9 (chaqmoq tosh). Sinishi ko'rsatkichi yuqori bo'lgan muhit optik jihatdan zichroq deb ataladi.

Ikki muhitning absolyut sindirish ko'rsatkichlari va ularning o'zaro bog'liqligi nisbiy ko'rsatkich sinishi: n 21 = n 2 / n 1.

Sinishi bir qator optik illyuziyalar uchun javob beradi: suv havzasining ko'rinadigan chuqurligi (rasm bilan tushuntirish), bir stakan suvdagi singan qalam (namoyish), suvda cho'milayotganning qisqa oyoqlari, saroblar (asfaltda) ).

Tekislik-parallel shisha plastinka orqali nurlar yo'li (namoyish).

IV. Vazifalar:

1. Nur suvdan chaqmoqtosh oynaga o'tadi. Kesish burchagi 35 °. Sinishi burchagini toping.

2. Shisha (toj) yuzasiga, olmos yuzasiga 45 ° burchak ostida tushgan nur qanday burchak ostida buriladi?

3. G‘avvos suv ostida bo‘lganida Quyoshga yo‘nalish vertikal bilan 45° burchak hosil qilishini aniqladi. Quyoshning vertikalga nisbatan haqiqiy holatini toping?

Savollar:

1. Nima uchun suvga tushgan qor bo'lagi ko'rinmas bo'lib qoladi?

2. Erkak hovuzning gorizontal tubida beligacha suvda turibdi. Nega unga u tanaffusda turgandek tuyuladi?

3. Ertalab va erta kechki soatlarda Quyoshning sokin suvda aks etishi ko'zni ko'r qiladi, lekin peshin vaqtida ko'zni qisib qo'ymasdan ko'rish mumkin. Nega?

4. Qaysi moddiy muhitda yorug'lik eng yuqori tezlikda tarqaladi?

5. Qaysi muhitda yorug'lik nurlari egri bo'lishi mumkin?

6. Agar suv yuzasi butunlay sokin bo'lmasa, u holda tubida yotgan narsalar tebranayotganga o'xshaydi. Hodisani tushuntiring.

7. Nima uchun qora ko'zoynak taqqan odamning ko'zlari ko'rinmaydi, garchi odamning o'zi bunday ko'zoynak orqali yaxshi ko'radi?

§ 67. Masalan. 36 № 56 va 57-sonli takrorlash masalalari.

1. Stol chetidan 1,5 - 2 m uzoqlikdagi stol chirog'i va keng tishli taroq yordamida stol yuzasida parallel nurlar nurlarini hosil qiling. Ularning yo'liga bir stakan suv qo'yish, uchburchak prizma, hodisalarni tavsiflang va shishaning sindirish ko'rsatkichini aniqlang.

2. Agar siz qahva idishini qo'ysangiz oq sirt va tezda unga qaynoq suv quying, siz yuqoridan qarab, qora ekanligini ko'rishingiz mumkin tashqi devor yaltiroq bo'ldi. Hodisani kuzating va tushuntiring

3. Issiq dazmol yordamida saroblarni kuzatishga harakat qiling.

4. Sirkul va chizg‘ichdan foydalanib, sinishi ko‘rsatkichi 1,5 ga teng bo‘lgan muhitda singan nurning ma’lum tushish burchagida yo‘lini tuzing.

5. Shaffof likopchani oling, uni suv bilan to'ldiring va ochiq kitob sahifasiga qo'ying. Keyin likopchaga sut qo'shish uchun pipetkadan foydalaning va likopchaning pastki qismidan sahifadagi so'zlarni ko'ra olmaguningizcha aralashtiring. Agar siz hozir eritmaga granüllangan shakar qo'shsangiz, ma'lum bir konsentratsiyada eritma yana shaffof bo'ladi. Nega?

"Yorug'likning sinishi kashf qilingandan so'ng, savol tug'ilishi tabiiy edi:

tushish va sinish burchaklari o'rtasida qanday bog'liqlik bor?

L. Kuper

Dars TO'LIQ REFLEKSIYA

DARS MAQSADI: Talabalarni tugallanish hodisasi bilan tanishtirish ichki aks ettirish va uning amaliy qo‘llanilishi.

DARS TURI: Kombinatsiyalangan.

Uskunalar: Aksessuarlar bilan optik yuvish mashinasi, aksessuarlari bilan LG-209 lazer.

DARS REJASI:

1. Kirish qismi 1-2 min

2. So'rov 10 min

3. Tushuntirish 20 min

4. O'rnatish 10 min.

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II.Asosiy so'rov:

1. Yorug`likning sinishi qonuni.

Vazifalar:

1. Sinishi ko'rsatkichi 1,7 bo'lgan shisha sirtidan aks etgan nur singan nur bilan to'g'ri burchak hosil qiladi. tushish burchagi va sinish burchagini aniqlang.

2. Suyuqlikdagi yorug'lik tezligini aniqlang, agar suyuqlik yuzasiga havodan 45 0 burchak ostida nur tushganda, sinish burchagi 30 0 bo'lsa.

3. Parallel nurlar dastasi suv yuzasiga 30° burchak ostida uriladi. Havodagi nurning kengligi 5 sm. Suvdagi nurning kengligini toping.

4. S nuqtali yorug'lik manbai 60 sm chuqurlikdagi suv omborining tubida joylashgan, suv yuzasining ma'lum bir nuqtasida havoga chiqarilgan singan nur sirtdan aks ettirilgan nurga perpendikulyar bo'lib chiqadi. suvdan. Suv yuzasidan aks etgan nur S manbadan qanday masofada rezervuar tubiga tushadi? Suvning sindirish ko'rsatkichi 4/3 ni tashkil qiladi.

Savollar:

1. Nima uchun tuproq, qog'oz, yog'och, qum suv bilan namlangan bo'lsa, quyuqroq ko'rinadi?

2. Nima uchun olov yonida o'tirganimizda, biz olovning narigi tomonida tebranayotgan narsalarni ko'ramiz?

3. Qaysi hollarda ikkita shaffof muhit orasidagi interfeys ko'rinmaydi?

4. Ikki kuzatuvchi bir vaqtning o'zida Quyoshning ufqdan balandligini aniqlaydi, lekin biri suv ostida, ikkinchisi havoda. Ulardan qaysi biri uchun Quyosh ufqdan balandroq?

5. Nima uchun kunning haqiqiy uzunligi astronomik hisob-kitoblar bilan berilganidan bir oz uzunroq?

6. Agar uning sindirish ko'rsatkichi atrofdagi muhitning sindirish ko'rsatkichidan kichik bo'lsa, tekislik-parallel plastinka orqali nurning yo'lini tuzing.

III. Yorug lik nurining optik jihatdan zichroq muhitdan optik zichroq muhitga o tishi: n 2 > n 1, sina > sing.

Yorug`lik nurining optik zichroq muhitdan optik jihatdan kamroq zichroq muhitga o`tishi: n 1 > n 2, sing > sina.

Xulosa: Agar yorug'lik nuri optik jihatdan zichroq muhitdan optik jihatdan kamroq zichroq muhitga o'tsa, u holda nurning tushish nuqtasidan rekonstruksiya qilingan ikki muhit orasidagi interfeysga perpendikulyardan og'adi. Cheklovchi deb ataladigan ma'lum bir tushish burchagida, g = 90° va yorug'lik ikkinchi muhitga o'tmaydi: sina oldingi = n 21.

Umumiy ichki aks ettirishni kuzatish. Yorug'lik shishadan havoga o'tganda umumiy ichki aks ettirishning cheklovchi burchagi. Shisha-havo interfeysida umumiy ichki aks ettirishni ko'rsatish va cheklovchi burchakni o'lchash; nazariy va eksperimental natijalarni solishtirish.

Tushish burchagi o'zgarishi bilan aks ettirilgan nurning intensivligining o'zgarishi. Umumiy ichki aks ettirish bilan yorug'likning 100% chegaradan (mukammal oyna) aks ettiriladi.

Umumiy ichki aks ettirish misollari: daryo tubidagi fonar, kristallar, teskari prizma (namoyish), yorug'lik yo'nalishi (namoyish), nurli favvora, kamalak.

Tugunda yorug'lik nurini bog'lash mumkinmi? Suv bilan to'ldirilgan polipropilen trubka bilan namoyish va lazer ko'rsatkichi. Optik tolalarda to'liq aks ettirishdan foydalanish. Axborotni lazer yordamida uzatish (radio to'lqinlardan 10 6 marta ko'proq ma'lumot uzatiladi).

Uchburchak prizmadagi nurlarning yo'li: ; .

IV. Vazifalar:

1. Yorug'likning olmosdan havoga o'tishi uchun to'liq ichki aks ettirishning cheklash burchagini aniqlang.

2. Yorug lik nuri ikki muhit orasidagi interfeysga 30 0 burchak ostida tushadi va shu chegaraga 15 0 burchak ostida chiqadi. Umumiy ichki aks ettirishning cheklovchi burchagini aniqlang.

3. Yorug'lik tojlardan yasalgan teng tomonli uchburchak prizmaga yuzlardan biriga 45° burchak ostida tushadi. Qarama-qarshi yuzdan yorug'lik chiqishi burchagini hisoblang. Sinishi ko'rsatkichi toji 1.5.

4. Shu yuzga perpendikulyar sindirish ko'rsatkichi 1,5 bo'lgan teng yonli shisha prizmaning yuzlaridan biriga yorug'lik nuri tushadi. Bu nur bilan prizmadan chiqqan nur orasidagi burchakni hisoblang.

Savollar:

1. Nima uchun past qirg'oqdan ko'ra, daryoda suzayotgan baliqlarni ko'prikdan ko'rish yaxshiroq?

2. Nima uchun Quyosh va Oy ufqda oval ko'rinadi?

3. Nima uchun qimmatbaho toshlar porlaydi?

4. Nega quyoshdan juda issiq bo'lgan katta yo'l bo'ylab ketayotganingizda, ba'zida yo'lda ko'lmaklarni ko'rganga o'xshaysiz?

5. Nima uchun qora plastik shar suvda oynaga o'xshaydi?

6. Inju baliqchi chuqurlikda og'zidan chiqaradi zaytun moyi va, suv yuzasida porlash yo'qoladi. Nega?

7. Nima uchun bulutning pastki qismida hosil bo'lgan do'l qorong'i, yuqori qismida hosil bo'lgan esa engil?

8. Bir stakan suvdagi dudlangan shisha plastinka nima uchun oynaga o'xshaydi?

Abstrakt

  1. Quyosh konsentratori loyihasini taklif qilish ( quyosh pechi), quti shaklidagi, birlashtirilgan, parabolik va soyabon tipidagi oynaga ega.

"Bu dunyoda men xazinalar hisobi yo'qligini bilaman."

L. Martynov

Dars 62/12. LENSA

DARS MAQSADI: “Linza” tushunchasi bilan tanishtirish. Talabalarni tanishtirish har xil turlari linzalar; ob'ektivda ob'ektlarning tasvirini qurishni o'rgatish.

DARS TURI: Kombinatsiyalangan.

Uskunalar: Aksessuarlar, linzalar to'plami, sham, stenddagi linzalar, ekran, plyonkali optik yuvish mashinasi "Linzalarda tasvirni yaratish".

DARS REJASI:

1. Kirish qismi 1-2 min

2. So'rov 15 min

3. Tushuntirish 20 min

4. Mahkamlash 5 min.

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II.Asosiy so'rov:

1. Yorug'likning sinishi.

2. Tekis-parallel shisha plastinka va uchburchak prizmadagi nurlar yo`li.

Vazifalar:

1. Agar suv sathiga perpendikulyar bo‘lgan ko‘rish chizig‘ining yasagan burchagi 70 0 bo‘lsa, tubida yotgan jismga qaragan odam uchun daryoning ko‘rinadigan chuqurligi qancha bo‘ladi? Chuqurligi 2 m.

2. Suv omborining tubiga 2 m chuqurlikdagi, suvdan 0,5 m chiqib turadigan qoziq tiqiladi. 30 0 nurlarning tushish burchagida rezervuar tubidagi qoziqdan soyaning uzunligini toping.

3.

Nur 70 ° burchak ostida 3 sm qalinlikdagi tekislikka parallel shisha plastinkaga tushadi. Plita ichidagi nurning siljishini aniqlang.

4. Yorug'lik nuri sindirish burchagi 0,02 rad va sindirish ko'rsatkichlari mos ravishda 1,4 va 1,7 bo'lgan ikkita xanjar sistemaga tushadi. Bunday tizimning nurlanish burilish burchagini aniqlang.

5. Cho'qqisining burchagi 0,02 rad bo'lgan ingichka xanjar sindirish ko'rsatkichi 1,5 bo'lgan shishadan yasalgan va suv havzasiga tushirilgan. Suvda tarqalayotgan va xanjardan o'tuvchi nurning egilish burchagini toping.

Savollar:

1. Ezilgan shisha shaffof emas, lekin u suv bilan to'ldirilgan bo'lsa, u shaffof bo'ladi. Nega?

2. Nima uchun suvdagi bir xil yorug'lik ostidagi ob'ektning virtual tasviri (masalan, qalam) oynaga qaraganda kamroq yorqinroq ko'rinadi?

3. Nima uchun tizmalarda qo‘zilar bor? dengiz to'lqinlari oq?

4. Uchburchak shisha prizma orqali nurning keyingi yo'lini ko'rsating.

5. Endi yorug'lik haqida nimalarni bilasiz?

III. Biz asosiy qonunlarni qo'llaymiz geometrik optika aniq jismoniy ob'ektlarga, biz xulosa formulalarini olamiz va ularning yordami bilan biz turli xil optik ob'ektlarning ishlash printsipini tushuntiramiz.

Ob'ektiv ikki sharsimon sirt bilan chegaralangan shaffof jismdir(doskada rasm chizish). To'plamdan linzalarning namoyishi. Asosiy nuqtalar va chiziqlar: sferik sirtlarning markazlari va radiuslari, optik markaz, optik o'q, asosiy optik o'q, yig'uvchi linzaning asosiy fokusi, fokus tekisligi, fokus uzunligi, linza kuchi (namoyishlar). Fokus - lotincha fokus - o'choq, olov so'zidan.

Birlashtiruvchi linzalar ( F >0). Sxematik tasvir rasmdagi konverging linzalari. Asosiy optik o'qda yotmaydigan nuqtaning yig'uvchi linzalarida tasvirni qurish. Ajoyib nurlar.

Agar bu nuqta asosiy optik o'qda bo'lsa, yaqinlashuvchi linzadagi nuqta tasvirini qanday qurish mumkin?

Konverging linzada ob'ektning tasvirini qurish (ekstremal nuqtalar).

Ob'ekt birlashtiruvchi linzaning ikki tomonlama fokus uzunligi orqasida joylashgan. Ob'ektning qayerda va qanday tasvirini olamiz (doskada ob'ektning tasvirini qurish). Rasmni plyonkaga olish mumkinmi? Ha! Elementning haqiqiy tasviri.

Agar ob'ekt linzadan ikki baravar fokus masofasida, fokus va qo'sh fokus o'rtasida, fokus tekisligida, fokus va linza o'rtasida joylashgan bo'lsa, ob'ektning qaerda va qanday tasvirini olamiz.

Xulosa: konverging linzalari quyidagilarni ta'minlashi mumkin:

a) ob'ektga kichraytirilgan, kattalashtirilgan yoki tenglashtirilgan haqiqiy tasvir; ob'ektning xayoliy kengaytirilgan tasviri.

Raqamlarda ajraladigan linzalarning sxematik ko'rinishi ( F<0 ). Ob'ektivni ajratuvchi ob'ektivda tasvirini qurish. Ob'ektivda biz ob'ektning qanday tasvirini olamiz?

Savol: Agar suhbatdoshingiz ko'zoynak taqib yursa, unda bu ko'zoynaklarning qaysi linzalari borligini qanday aniqlash mumkin - konverging yoki diverging?

Tarixiy ma'lumotnoma: A.Lavuazye linzasining diametri 120 sm, o‘rta qismidagi qalinligi 16 sm bo‘lib, 130 litr spirt bilan to‘ldirilgan edi. Uning yordami bilan oltinni eritish mumkin edi.

IV. Vazifalar:

1. AB jismining yaqinlashtiruvchi linzadagi tasvirini tuzing ( 1-rasm).

2. Rasmda linzaning asosiy optik o'qining o'rni, yorug'lik nuqtasi ko'rsatilgan A va uning surati ( Guruch. 2). Ob'ektivning o'rnini toping va BC ob'ektining tasvirini tuzing.

3. Rasmda yaqinlashuvchi linza, uning asosiy optik o'qi, yorug'lik nuqtasi S va uning tasviri S "( Guruch. 3). Ob'ektivning markazlashtirilgan nuqtalarini ularni qurish orqali aniqlang.

4. 4-rasmda kesilgan chiziq linzaning asosiy optik o'qini va u orqali o'tadigan ixtiyoriy nurning yo'lini ko'rsatadi. Qurilish bo'yicha, ushbu linzaning asosiy markazlashtirilgan nuqtalarini toping.

Savollar:

1. Lampochka va yig'uvchi linzalar yordamida spotlight qilish mumkinmi?

2. Quyoshdan yorug'lik manbai sifatida foydalanib, linzaning fokus uzunligini qanday aniqlash mumkin?

3. Ikkita soat ko'zoynagidan "konveks linzalari" yopishtirilgan. Ushbu linza suvdagi nurlar nuriga qanday ta'sir qiladi?

4. Shimoliy qutbda bolta bilan olov yoqish mumkinmi?

5. Nima uchun linza ikkita fokusga ega, lekin sferik oyna faqat bitta fokusga ega?

6. Agar biz birlashtiruvchi linza orqali uning fokus tekisligida joylashgan ob'ektga qarasak, tasvirni ko'ramizmi?

7. Yoritish o'zgarmasligi uchun konverging linzani ekrandan qanday masofaga qo'yish kerak?

§§ 68-70 Ex. 37 - 39. Qayta ko'rib chiqish muammolari № 68 va № 69.

1. Bo'sh shishani sinov suyuqligi bilan yarmiga to'ldiring va uni gorizontal qo'yib, bu tekis-qavariq linzaning fokus uzunligini o'lchang. Tegishli formuladan foydalanib, suyuqlikning sindirish ko'rsatkichini toping.

"Va sizning ruhingizning olovli parvozi tasvirlar va o'xshashlar bilan kifoyalanadi."

Gyote

63/13-dars. OBYEVZA FORMULA

DARS MAQSADI: Ob'ektiv formulasini oling va o'quvchilarni masalalarni yechishda qanday qo'llashni o'rgating.

DARS TURI: Kombinatsiyalangan.

ASBOB-USHABLAR: linzalar va nometalllar to'plami, sham yoki lampochka, oq ekran, linzalar modeli.

DARS REJASI:

1. Kirish qismi 1-2 min

2. So'rov 10 min

3. Tushuntirish 20 min

4. O'rnatish 10 min.

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II.Asosiy so'rov:

2. Ob'ektivda ob'ektning tasvirini qurish.

Vazifalar:

1. Nurning ajraladigan linzadan o'tadigan yo'li berilgan (1-rasm). Qurilish orqali diqqatni toping.

2. AB jismining yaqinlashtiruvchi linzadagi tasvirini tuzing (2-rasm).

3. 3-rasmda linzaning asosiy optik o'qining holati, manba ko'rsatilgan S va uning surati. Ob'ektivning o'rnini toping va ob'ektning tasvirini tuzing AB.

4. Sinishi ko'rsatkichi 1,5 bo'lgan shishadan yasalgan egrilik radiusi 30 sm bo'lgan ikki qavariq linzaning fokus masofasini toping. Ob'ektivning optik kuchi qanday?

5. Yorug'lik nuri uzoqlashuvchi linzaga asosiy optik o'qga 0,05 rad burchak ostida tushadi va unda linzaning optik markazidan 2 sm masofada singan holda, linzaga nisbatan bir xil burchak ostida chiqadi. asosiy optik o'q. Ob'ektivning fokus uzunligini toping.

Savollar:

1. Plano-qavariq linza parallel nurlarni sochishi mumkinmi?

2. Ob'ektivning harorati oshsa, uning fokus masofasi qanday o'zgaradi?

3. Lentikulyar linza qirralarga nisbatan markazda qanchalik qalinroq bo'lsa, ma'lum diametr uchun uning fokus uzunligi shunchalik qisqaroq bo'ladi. Tushuntiring.

4. Ob'ektivning chetlari kesilgan. Uning fokus uzunligi o'zgarganmi (qurilish bilan isbotlangan)?

5. Farqlanuvchi linza orqasida nur yo'lini tuzing ( Guruch. 1)?

6. Nuqta manbai yig'uvchi linzaning asosiy optik o'qida joylashgan. Ob'ektiv linza tekisligida yotgan va uning optik markazidan o'tuvchi o'qga nisbatan ma'lum burchak ostida aylantirilsa, bu manba tasviri qaysi tomonga siljiydi?

Ob'ektiv formulasi yordamida nimani aniqlash mumkin? Ob'ektivning fokus uzunligini santimetrda eksperimental o'lchash (o'lchov d Va f, hisoblash F).

Ob'ektiv modeli va linza formulasi. Ob'ektiv formulasi va linza modelidan foydalangan holda barcha holatlarni namoyishlar bilan o'rganing. Jadvaldagi natija:

d d = 2F F< d < 2F d = F d< F
f 2F f > 2F f< 0
tasvir

G = 1/(d/F - 1). 1) d = F, G→∞. 2) d = 2F, G = 1. 3) d→∞, G→0. 4) d = F, G = - 2.

Agar linzalar ajralib chiqsa, u holda shpalni qaerga qo'yish kerak? Ushbu linzadagi ob'ektning tasviri qanday bo'ladi?

Birlashtiruvchi linzalarning fokus uzunligini o'lchash usullari:

1. Uzoqdagi narsaning tasvirini olish: , .

2. Agar mavzu ikki tomonlama fokusda bo'lsa d = 2F, Bu d = f, A F = d/2.

3. Ob'ektiv formulasidan foydalanish.

4. Formuladan foydalanish .

5. Yassi oynadan foydalanish.

Linzalarning amaliy qo'llanilishi: siz ob'ektning kattalashtirilgan haqiqiy tasvirini (slayd proyektor), kichraytirilgan real tasvirni olishingiz va uni suratga olishingiz (kamera), kattalashtirilgan va kichraytirilgan tasvirni olishingiz (teleskop va mikroskop), quyosh nurlarini (quyosh stansiyasi) fokuslashingiz mumkin. ).

IV. Vazifalar:

1. Fokus uzunligi 20 sm bo'lgan linza yordamida ob'ektiv linzadan 1 m uzoqlikda joylashgan ekranda ob'ektning tasviri olinadi. Rasm qanday bo'ladi?

2. Ob'ekt va ekran orasidagi masofa 120 sm. Buyumning ekranda aniq tasvirini olish uchun fokus masofasi 25 sm bo'lgan yaqinlashtiruvchi linzani qayerga qo'yish kerak?

§ 71 16-topshiriq

1. Ko'zoynak linzalarining fokus uzunligini o'lchash loyihasini taklif qiling. Farqlanuvchi linzaning fokus uzunligini o'lchang.

2. Akkor chiroqdagi spiral qilingan simning diametrini o'lchang (chiroq buzilmasdan qolishi kerak).

3. Shisha ustidagi bir tomchi suv yoki simli halqani tortuvchi suv plyonkasi linza vazifasini bajaradi. Bunga nuqtalar, kichik narsalar va ular orqali yozilgan harflarga qarab ishonch hosil qiling.

4. Birlashtiruvchi linza va chizg'ich yordamida Quyoshning burchak diametrini o'lchang.

5. Ikkala linzadan o'tuvchi parallel nurlar dastasi parallel bo'lib qolishi uchun biri yaqinlashuvchi, ikkinchisi esa sochuvchi ikkita linzani qanday joylashtirish kerak?

6. Laboratoriya linzalarining fokus uzunligini hisoblang, so'ngra uni eksperimental ravishda o'lchang.

"Agar kishi harflar yoki boshqa kichik narsalarni shisha yoki boshqa shaffof korpusli harflar ustiga qo'yilgan holda tekshirsa va bu tana sharsimon segment bo'lsa, ... harflar kattaroq ko'rinadi."

Rojer Bekon

Dars 64/14. 11-LABORATORIYA ISHI: “KOVVIRGAN OB’YEVZANNING FOKUS UZUNLIK VA OPTIK KUCHNI O‘LCHISH”.

DARS MAQSADI: Talabalarga konvergent linzalarning fokus uzunligi va optik kuchini o‘lchashni o‘rgatish.

DARS TURI: Laboratoriya ishi.

ASBOB-USHABLAR: Konverging linzalari, ekran, stend ustidagi lampochka qalpoqli (sham), o'lchov lentasi (o'lchagich), quvvat manbai, ikkita sim.

ISH REJASI:

1. Kirish qismi 1-2 min

2. Qisqacha ko'rsatmalar 5 min

3. Ishni bajarish 30 daqiqa

4. Xulosa qilish 5 min

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II. Birlashtiruvchi linzalarning fokus uzunligini turli usullar bilan o'lchash mumkin:

1. Ob'ektivdan linzagacha bo'lgan masofani va linzadan tasvirgacha bo'lgan masofani linza formulasi yordamida o'lchang, siz fokus uzunligini hisoblashingiz mumkin: .

2. Ekranda masofaviy yorug'lik manbai () tasvirini olgandan so'ng,
to'g'ridan-to'g'ri linzalarning fokus uzunligini o'lchash ().

3. Agar ob'ekt linzadan ikki baravar uzoqlikda joylashgan bo'lsa, u holda tasvir ham ikki baravar fokus uzunligida bo'ladi (tenglikka erishilganda). d Va f, to'g'ridan-to'g'ri linzalarning fokus uzunligini o'lchash).

4. Ob'ektivning o'rtacha fokus uzunligini va ob'ektdan linzagacha bo'lgan masofani bilish ( d), ob'ektivdan ob'ekt tasvirigacha bo'lgan masofani hisoblash kerak ( f t) va uni tajribada olingan bilan solishtiring ( f e).

III. Jarayon:

Yo'q. d, m f, m F, m F o'rtacha, m D, chorshanba Tasvirning xarakteri
1.
2.
3.
4. f e f t

Qo'shimcha vazifa e: Farqlanuvchi linzaning fokus uzunligini o'lchang: D = D 1 + D 2.

Qo'shimcha vazifa: Ob'ektivning fokus uzunligini boshqa usullar yordamida o'lchang.

IV. Xulosa qilish.

V. Tabiiy va majburiy aylanish bilan quyosh suv isitish moslamasi loyihasini taklif qiling.

“Har bir izchil rivojlanayotgan ilm-fan faqat shu sababli rivojlanadi

insoniyat jamiyati bunga muhtojdir".

S.I. Vavilov

Dars 65/15. PROEKTSIYA QURILMA. KAMERA.

DARS MAQSADI: Talabalarni linzalardan ba’zi amaliy foydalanish bilan tanishtirish.

DARS TURI: Kombinatsiyalangan.

Uskunalar: proyektor, kamera.

DARS REJASI:

1. Kirish qismi 1-2 min

2. So'rov 10 min

3. Tushuntirish 20 min

4. O'rnatish 10 min.

5. Uyga vazifa berish 2-3 min

II.Asosiy so'rov:

1. Ob'ektiv formulasi.

2. Ob'ektivning fokus uzunligini o'lchash.

Vazifalar:

1. Fokus masofasi 12 sm bo'lgan linzadan qanday masofada ob'ektni joylashtirish kerak, shunda uning haqiqiy tasviri ob'ektning o'zidan uch marta katta bo'ladi?

2. Ob'ektiv fokus masofasi 10 sm bo'lgan ikki burchakli linzadan 12 sm masofada joylashgan ob'ektning tasviri linzadan qanday masofada joylashganligini aniqlang? Bu qanday bo'ladi?

Savollar:

1. Ikkita bir xil sferik kolba va stol chiroqchasi mavjud. Ma'lumki, bir kolbada suv, ikkinchisida spirt bor. Tomirlarning tarkibini tortishga murojaat qilmasdan qanday aniqlash mumkin?


Quyoshning diametri Oyning diametridan 400 marta katta. Nima uchun ularning ko'rinadigan o'lchamlari deyarli bir xil?

3. Narsa va uning ingichka linza tomonidan yaratilgan tasviri orasidagi masofa teng 0,5 F Qayerda F- linzalarning fokus uzunligi. Bu qanday tasvir - haqiqiymi yoki xayoliymi?

4. Ob'ektiv yordamida ekranda sham alangasining teskari tasviri olinadi. Ob'ektivning bir qismi karton varaq bilan qoplangan bo'lsa, bu tasvirning chiziqli o'lchamlari o'zgaradimi (qurilish bilan isbotlang).

5. Ob'ektivda singandan so'ng ikkita nur quyidagi rasmda ko'rsatilganidek ketsa, yorug'lik nuqtasining o'rnini qurilish bo'yicha aniqlang. 1-rasm.

6. Mavzu berilgan AB va uning surati. Ob'ektivning turini aniqlang, uning asosiy optik o'qini va fokuslarning joylashishini toping ( Guruch. 2).

7. Yassi oynada Quyoshning virtual tasviri olindi. Yig'ish linzalari yordamida bu "xayoliy quyosh" bilan qog'ozni yoqish mumkinmi?

III. Proyeksiyalash moslamasi - bu ob'ektning haqiqiy va kattalashtirilgan tasvirini olish uchun mo'ljallangan qurilma. Doskadagi proyeksiya apparatining optik diagrammasi. Shaffof jismni ob'ektiv ob'ektivdan qanday masofada joylashtirish kerak, shunda uning haqiqiy tasviri ob'ektning o'zidan ko'p marta katta bo'ladi? Agar proyeksiya apparatidan ekrangacha bo'lgan masofa ortib yoki kamaysa, ob'ektdan ob'ektiv linzagacha bo'lgan masofani qanday o'zgartirish kerak?

Agar oynaning aks ettiruvchi yuzasi tekis bo'lsa, u tekis oynaning bir turidir. Yorug'lik doimo tekis oynadan geometrik optika qonunlariga ko'ra sochilmasdan aks ettiriladi:

  • Tushish burchagi aks etish burchagiga teng.
  • Tushgan nur, aks ettirilgan nur va tushish nuqtasidagi oyna yuzasining normali bir tekislikda yotadi.

Esda tutish kerak bo'lgan narsa shundaki, shisha oynaning orqa tomonida aks ettiruvchi sirt (odatda yupqa alyuminiy yoki kumush qatlami) mavjud. U himoya qatlami bilan qoplangan. Bu shuni anglatadiki, asosiy aks ettirilgan tasvir ushbu sirtda hosil bo'lsa-da, yorug'lik shishaning old yuzasidan ham aks etadi. Ikkilamchi tasvir hosil bo'ladi, bu asosiydan ancha zaifdir. Odatda kundalik hayotda ko'rinmas, ammo astronomiya sohasida jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi. Shu sababli, barcha astronomik nometall oynaning old tomoniga qo'llaniladigan aks ettiruvchi sirtga ega.

Rasm turlari

Tasvirlarning ikki turi mavjud: haqiqiy va xayoliy.

Haqiqiy videokamera, kamera plyonkasida yoki ko'zning to'r pardasida hosil bo'ladi. Yorug'lik nurlari linza yoki linzadan o'tadi, sirtga tushganda birlashadi va ularning kesishmasida tasvir hosil qiladi.

Xayoliy (virtual) sirtdan aks ettirilgan nurlar divergent tizimni hosil qilganda olinadi. Agar siz nurlarning davomini teskari yo'nalishda yakunlasangiz, ular aniq (xayoliy) nuqtada kesishadi. Aynan shu nuqtalardan virtual tasvir hosil bo'ladi, uni tekis oyna yoki boshqa optik asboblar (lupa, mikroskop yoki durbin) ishlatmasdan yozib bo'lmaydi.

Tekis oynadagi tasvir: xususiyatlar va qurilish algoritmi

Haqiqiy ob'ekt uchun tekis oyna yordamida olingan tasvir:

  • xayoliy;
  • tekis (teskari emas);
  • tasvirning o'lchamlari ob'ektning o'lchamlariga teng;
  • tasvir uning oldidagi ob'ekt bilan oyna orqasida bir xil masofada joylashgan.

Keling, tekis oynada qandaydir ob'ektning tasvirini quraylik.

Tekis oynada virtual tasvirning xossalaridan foydalanamiz. Keling, oynaning narigi tomoniga qizil o'q tasvirini chizamiz. A masofasi B masofasiga teng va tasvir ob'ekt bilan bir xil o'lchamda.

Ko'rsatilgan nurlarning davomi kesishmasida virtual tasvir olinadi. Keling, xayoliy qizil o'qdan ko'zga tushadigan yorug'lik nurlarini tasvirlaylik. Keling, nurlarning xayoliy ekanligini ularni nuqta chiziq bilan chizish orqali ko'rsatamiz. Oyna yuzasidan cho'zilgan uzluksiz chiziqlar aks ettirilgan nurlarning yo'lini ko'rsatadi.

Ob'ektdan ko'zgu yuzasida nurlarning aks etish nuqtalariga to'g'ri chiziqlar o'tkazamiz. Biz tushish burchagini aks ettirish burchagiga teng ekanligini hisobga olamiz.

Samolyot oynalari ko'plab optik asboblarda qo'llaniladi. Masalan, periskop, yassi teleskop, grafik proyektor, sekstant va kaleydoskopda. Og'iz bo'shlig'ini tekshirish uchun tish oynasi ham tekis.