Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

Podobne dokumenty
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

Załamanie na granicy ośrodków

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Optyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018

Rozdział 9. Optyka geometryczna

Optyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017

Ć W I C Z E N I E N R O-3

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

W tym module rozpoczniemy poznawanie właściwości fal powstających w ośrodkach sprężystych (takich jak fale dźwiękowe),

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf

= sin. = 2Rsin. R = E m. = sin

Ćwiczenie 53. Soczewki

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej

Iloczyn wektorowy. Autorzy: Michał Góra

Rodzaje obrazów. Obraz rzeczywisty a obraz pozorny. Zwierciadło. Zwierciadło. obraz rzeczywisty. obraz pozorny

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

OPTYKA GEOMETRYCZNA Własności układu soczewek

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Prawo Biota-Savarta. Autorzy: Zbigniew Kąkol Piotr Morawski

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

LABORATORIUM Z FIZYKI

Prawa optyki geometrycznej

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

Zasady konstrukcji obrazu z zastosowaniem płaszczyzn głównych

Człowiek najlepsza inwestycja FENIKS

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA


f = -50 cm ma zdolność skupiającą

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

Wykład FIZYKA II. 7. Optyka geometryczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

Soczewki konstrukcja obrazu. Krótkowzroczność i dalekowzroczność.

Optyka 2012/13 powtórzenie

20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.

SCENARIUSZ LEKCJI Temat lekcji: Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach

Wykład XI. Optyka geometryczna

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENKICH

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Siły zachowawcze i niezachowawcze. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Ciśnienie definiujemy jako stosunek siły parcia działającej na jednostkę powierzchni do wielkości tej powierzchni.

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Ciąg monotoniczny. Autorzy: Katarzyna Korbel

Soczewki. Ćwiczenie 53. Cel ćwiczenia

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza

Podstawy fizyki wykład 8

Suriekcja, iniekcja, bijekcja. Autorzy: Anna Barbaszewska-Wiśniowska

Pochodna funkcji a styczna do wykresu funkcji. Autorzy: Tomasz Zabawa

ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II

Ć W I C Z E N I E N R O-4

Zagadnienia: równanie soczewki, ogniskowa soczewki, powiększenie, geometryczna konstrukcja obrazu, działanie prostych przyrządów optycznych.

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1

Ćwiczenie 361 Badanie układu dwóch soczewek

STOLIK OPTYCZNY 1 V Przyrząd jest przeznaczony do wykonywania ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Ruch jednowymiarowy. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

Piotr Targowski i Bernard Ziętek WYZNACZANIE MACIERZY [ABCD] UKŁADU OPTYCZNEGO

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie

Wykłady z Fizyki. Optyka

Optyka instrumentalna

4.8 Wyznaczanie ogniskowych soczewek i badanie wad soczewek(o2)

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory Agata Miłaszewska 3gB

Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ I INSTRUMENTALNEJ (specjalność optometria) WADY SOCZEWEK

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Plan wynikowy (propozycja)

Optyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017

Optyka instrumentalna

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.

Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.

Optyka geometryczna. Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

Ława optyczna. Podręcznik dla uczniów

Korekcja wad wzroku. zmiana położenia ogniska. Aleksandra Pomagier Zespół Szkół nr1 im KEN w Szczecinku, klasa 1BLO

Zasady dynamiki Newtona. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Transkrypt:

Optyka geometryczna dla soczewek Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R i R 2. Nasze rozważania własności optycznych soczewek ograniczymy do soczewek cienkich to znaczy takich, których grubość jest znacznie mniejsza od promieni krzywizn R i R 2 powierzchni ograniczających soczewkę. Ponadto zakładamy, że promienie świetlne padające na soczewkę tworzą małe kąty z osią soczewki to jest prostą przechodząca przez środki krzywizn obu powierzchni. Takie promienie (prawie prostopadłe do powierzchni soczewki) leżące w pobliżu osi soczewki nazywamy promieniami przyosiowymi. Z wyjątkiem promienia biegnącego wzdłuż osi soczewki, każdy promień przechodzący przez soczewkę ulega dwukrotnemu załamaniu na obu powierzchniach soczewki. Jeżeli przy przejściu przez soczewkę promienie równoległe do osi soczewki zostają odchylone w stronę tej osi, to soczewkę nazywamy skupiającą, a jeżeli odchylają się od osi, soczewka jest rozpraszająca. Soczewka skupiająca odchyla promienie równoległe w taki sposób, że są one skupiane w punkcie F, w odległości f od soczewki. Punkt F nosi nazwę ogniska, a odległość f nazywamy ogniskową soczewki. Na Rys. pokazany jest sposób wyznaczania położenia obrazu przedmiotu rozciągłego (strzałki). W celu jego wyznaczenia rysujemy promień równoległy do osi soczewki. Promień ten po przejściu przez soczewkę przechodzi przez ognisko F. Drugi promień przechodzi przez środek soczewki i nie zmienia swojego kierunku. Jeżeli obraz powstaje w wyniku przecięcia się tych promieni, to taki obraz nazywamy rzeczywistym (zob. Rys. a). Natomiast gdy promienie po przejściu przez soczewkę są rozbieżne, to obraz otrzymujemy z przecięcia się promieni przedłużonych i taki obraz nazywamy pozornym (zob. Rys. b). Rysunek : Powstawanie obrazu w soczewce skupiającej: a) rzeczywistego, b) pozornego Bieg promienia świetlnego w soczewce zależy od kształtu soczewki tzn. od R i R 2, od współczynnika załamania n materiału z jakiego wykonano soczewkę oraz od współczynnika załamania n o ośrodka, w którym umieszczono soczewkę. Ogniskowa soczewki jest dana równaniem: f n n o R = ( ) ( + ) R 2 () Przy opisie soczewek przyjmujemy konwencję, że promienie krzywizn wypukłych powierzchni są wielkościami dodatnimi, a promienie krzywizn wklęsłych powierzchni są wielkościami ujemnymi; powierzchni płaskiej przypisujemy nieskończony promień krzywizny. Gdy ogniskowa jest dodatnia f > 0 to soczewka jest skupiająca, a gdy f < 0 to soczewka jest rozpraszająca. Odległość x przedmiotu od soczewki i odległość y obrazu od soczewki (zob. Rys. ) są powiązane równaniem dla cienkich soczewek x y + = f (2) a powiększenie liniowe obrazu jest dane wyrażeniem h h y x P = = (3)

Przyjmuje się umowę, że odległości obrazów pozornych od soczewki są ujemne. Odwrotność ogniskowej soczewki D = /f nazywa się zdolnością zbierającą soczewki. UWAGA Uwaga : Jednostki Jednostką zdolności zbierającej soczewki jest dioptria (D); D = /m. Dla układu blisko siebie leżących soczewek ich zdolności skupiające dodają się D = D + D 2 (4) Wszystkie powyżej podane związki są prawdziwe dla cienkich soczewek i dla promieni przyosiowych. Tymczasem dla soczewek w rzeczywistych układach optycznych mamy do czynienia z aberracjami to jest ze zjawiskami zniekształcającymi obrazy i pogarszającymi ich ostrość. Przykładem takiego zjawiska jest aberracja sferyczna. Polega ona na tym, że w miarę oddalania się od osi zwierciadła promienie zaczynają odchylać się od ogniska. W ten sposób zamiast otrzymać obraz punktowy (jak dla promieni przyosiowych) otrzymujemy obraz rozciągły (plamkę). Inną wadą soczewek jest aberracja chromatyczna. Jest na związana ze zjawiskiem dyspersji. Światło o różnych barwach (różnych częstotliwościach) ma różne prędkości, więc i różne współczynniki załamania w szkle, z którego zrobiono soczewkę. W konsekwencji różne barwy są różnie ogniskowane i obraz białego punktu jest barwny. Te jak i jeszcze inne wady soczewek można korygować, stosując zestawy soczewek oraz wykonując soczewki o odpowiednich krzywiznach i z materiału o odpowiednim współczynniku załamania.

http://epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-simulation.php?fileid=3

http://epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-simulation.php?fileid=394 Publikacja udostępniona jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa - Na tych samych warunkach 3.0 Polska. Pewne prawa zastrzeżone na rzecz autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej. Zezwala się na dowolne wykorzystanie treści publikacji pod warunkiem wskazania autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej jako autorów oraz podania informacji o licencji tak długo, jak tylko na utwory zależne będzie udzielana taka sama licencja. Pełny tekst licencji dostępny na stronie http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/pl/. Czas generacji dokumentu: 205-07-22 07:48:24 Oryginalny dokument dostępny pod adresem: http://epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-permalink.php? link=e64b8ee2ba0e579fe73faa4ccb5e3fbe Autor: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski