|
||||
 |
||||
|
||||
|
| Zwierciadła i soczewki |
Jaka jest rola zwierciadeł i soczewek?
Za pomocą soczewek zwierciadeł można zmieniać bieg promieni świetlnych, co pozwala otrzymywać obrazy przedmiotów. Zależnie od kształtu powierzchni zwierciadlanej wyróżniamy zwierciadła proste, wklęsłe i wypukłe. Soczewki załamują bieg promieni, które przez nie przechodzą. Zależnie od kształtu mamy soczewki skupiające i rozpraszające.
Za pomocą soczewek zwierciadeł można zmieniać bieg promieni świetlnych, co pozwala otrzymywać obrazy przedmiotów. Zależnie od kształtu powierzchni zwierciadlanej wyróżniamy zwierciadła proste, wklęsłe i wypukłe. Soczewki załamują bieg promieni, które przez nie przechodzą. Zależnie od kształtu mamy soczewki skupiające i rozpraszające.
Ognisko zwierciadła wklęsłego.
Jeśli na zwierciadło wklęsłe pada równoległa wiązka światła, to po odbiciu od jego powierzchni wszystkie promienie zbiegną się w jednym punkcie. Ten punkt to ognisko zwierciadła (F), a odległość od ogniska zwierciadła to ogniskowa (f). W ognisku koncentruje się cała energia padającego na zwierciadło promieniowania.
Czym jest ognisko soczewki?
Jeśli przepuścimy równoległą wiązkę światła przez soczewkę skupiającą, tak jak to widzimy na rysunku, wiązka skupi się w punkcie, który nazwiemy ogniskiem soczewki. Prostą AB nazywamy osią optyczną soczewki.
Jeśli przepuścimy równoległą wiązkę światła przez soczewkę skupiającą, tak jak to widzimy na rysunku, wiązka skupi się w punkcie, który nazwiemy ogniskiem soczewki. Prostą AB nazywamy osią optyczną soczewki.
Czym jest ognisko pozorne?
Jeśli przez soczewkę rozpraszającą przejdzie równoległa wiązka światła, to nie skupi się w punkcie. Drogi promieni świetlnych rozejdą się. Gdybyśmy te rozproszone promienie przedłużyli, przedłużenia te skupiłyby się w jednym punkcie.
Punkt skupienia przedłużeń promieni świetlnych nazwiemy ogniskiem pozornym.
Jeśli przez soczewkę rozpraszającą przejdzie równoległa wiązka światła, to nie skupi się w punkcie. Drogi promieni świetlnych rozejdą się. Gdybyśmy te rozproszone promienie przedłużyli, przedłużenia te skupiłyby się w jednym punkcie.
Punkt skupienia przedłużeń promieni świetlnych nazwiemy ogniskiem pozornym.
Jak tworzy się obraz w soczewce skupiającej?
Na soczewkę padają promienie światła odbitego od każdego punktu przedmiotu. Jeśli przedmiotem jest źródło światła, to każdy jego punkt wysyła światło. Po przejściu przez soczewkę promienie załamują się. W miejscu, w którym spotykają się promienie, które ‘wyszły’ z danego punktu, tworzy się obraz tego punktu. W sytuacji pokazanej na rysunku zaznaczono tylko te promienie, które wychodzą z jednego punktu żarówki. Powstał obraz powiększony i odwrócony.
Na soczewkę padają promienie światła odbitego od każdego punktu przedmiotu. Jeśli przedmiotem jest źródło światła, to każdy jego punkt wysyła światło. Po przejściu przez soczewkę promienie załamują się. W miejscu, w którym spotykają się promienie, które ‘wyszły’ z danego punktu, tworzy się obraz tego punktu. W sytuacji pokazanej na rysunku zaznaczono tylko te promienie, które wychodzą z jednego punktu żarówki. Powstał obraz powiększony i odwrócony.
Kamil 14:26:13
narysować. Do tego celu przydadzą się:
- Promień biegnący równolegle do osi optycznej – po przejściu przez soczewkę zawsze przechodzi przez ognisko;
- Promień, który przechodzi przez ognisko – po załamaniu w soczewce będzie biegł równolegle do osi optycznej.
Czasami może się przydać jeszcze trzeci promień:
- Promień padający na ośrodek soczewki – nie zmienia kierunku, nie załamuje się.
narysować. Do tego celu przydadzą się:
- Promień biegnący równolegle do osi optycznej – po przejściu przez soczewkę zawsze przechodzi przez ognisko;
- Promień, który przechodzi przez ognisko – po załamaniu w soczewce będzie biegł równolegle do osi optycznej.
Czasami może się przydać jeszcze trzeci promień:
- Promień padający na ośrodek soczewki – nie zmienia kierunku, nie załamuje się.
Wiedząc to, postaramy się skonstruować obraz przedmiotu-strzałki widocznej na rysunku poniżej.
Doświadczenie pozwala na pierwsze z tych pytań odpowiedzieć – nie, przecież czasami obrazy są pomniejszone, zdarzają się też obrazy, które nie są odwrócone. Odpowiedź na drugie pytanie jest trudniejsza. Najlepiej będzie, jeśli pytanie drugie i trzecie zastąpimy jednym: jaki rodzaj obrazu powstaje w zależności od tego, gdzie umieścimy przedmiot? Na pytanie to odpowiada się konstruując obrazy przedmiotów położonych w różnych odległościach od soczewki. Okazuje się, że są trzy rodzaje obrazów tworzonych przez soczewki skupiające i tylko jeden w przypadku soczewek rozpraszających.
Zbierzmy te przypadki w tabeli. Oznaczamy przez x odległość przedmiotu od soczewki, a f niech będzie jej ogniskową.
Zbierzmy te przypadki w tabeli. Oznaczamy przez x odległość przedmiotu od soczewki, a f niech będzie jej ogniskową.
Są jeszcze dwa szczególne przypadki dla soczewki skupiającej:
Czym jest obraz rzeczywisty i pozorny?
Obraz rzeczywisty to taki, który można obejrzeć na ekranie. Powstaje on dzięki przecięciu się rzeczywistych promieni świetlnych.
Obraz pozorny powstaje tam, gdzie przecinają się przedłużenia rzeczywistych promieni, natomiast one same się nie przecinają. Nie można takiego obrazu obejrzeć na ekranie, ale można go zobaczyć gołym okiem. Odbicie w zwykłym lustrze jest właśnie obrazem pozornym.
Obraz rzeczywisty to taki, który można obejrzeć na ekranie. Powstaje on dzięki przecięciu się rzeczywistych promieni świetlnych.
Obraz pozorny powstaje tam, gdzie przecinają się przedłużenia rzeczywistych promieni, natomiast one same się nie przecinają. Nie można takiego obrazu obejrzeć na ekranie, ale można go zobaczyć gołym okiem. Odbicie w zwykłym lustrze jest właśnie obrazem pozornym.
Spójrzcie na rysunek. W ten sposób powstaje obraz w soczewce rozpraszającej.
Promień równoległy do osi optycznejzałamaniu w soczewce tak zmieni swój kierunek, że jego przedłużenie przechodzi przez ognisko pozorne soczewki.
Zapamiętaj!
Prawo odbicia światła.
Przy odbiciu światła kąt padania jest równy kątowi odbicia. Oba promienie i prostopadła do powierzchni zwierciadła, wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie.
Prawo odbicia światła.
Przy odbiciu światła kąt padania jest równy kątowi odbicia. Oba promienie i prostopadła do powierzchni zwierciadła, wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie.
