Puntos de conocimiento sobre lentes físicas
1. Lente
Lente: Elemento óptico fabricado en material transparente (normalmente vidrio) con al menos una superficie que forma parte de una esfera y refracta la luz.
Clasificación: 1. Lente convexa: delgada en el borde y gruesa en el centro.
2. Lente cóncava: gruesa en el borde y delgada en el centro.
Eje óptico principal: línea recta que pasa por los centros de dos esferas.
Centro óptico: Existe un punto especial en el eje óptico principal a través del cual la dirección de propagación de la luz permanece sin cambios. (El centro de la lente puede considerarse como el centro óptico)
Enfoque: Una lente convexa puede hacer que los rayos de luz paralelos al eje principal converjan en un punto del eje óptico principal. foco de la lente, representado por F
Enfoque virtual: los rayos de luz paralelos al eje óptico principal se vuelven divergentes después de pasar a través de la lente cóncava. Las líneas de extensión inversas de los rayos divergentes se cruzan en un punto del. Eje óptico principal. Este punto no es el punto de convergencia real de los rayos de luz, por lo que se llama foco virtual.
Distancia focal: La distancia desde el foco al centro óptico se denomina distancia focal, representada por f.
Cada lente tiene dos puntos focales, distancias focales y un centro óptico.
El efecto de la lente sobre la luz:
Lente convexa: hace converger la luz.
Lente cóncava: efecto divergente sobre la luz.
2. Lentes en la vida
Cámara: La lente equivale a una lente convexa. La luz del objeto se condensa en la película después de atravesar la lente de la cámara, formando una imagen invertida. Imagen real reducida.
Proyector: La lente es equivalente a una lente convexa. La luz de la película de proyección se visualiza después de pasar a través de la lente convexa y luego pasa a través de un espejo plano para cambiar la dirección de propagación de la luz, por lo que. que se forme en la pantalla una imagen real invertida y ampliada.
Lupa: crea una imagen virtual ampliada y en posición vertical.
3. Explora las reglas de imagen de las lentes convexas
Experimento: coloca velas, lentes convexas y pantallas de luz en orden de izquierda a derecha.
1. Ajuste sus posiciones para que los tres queden en la misma línea recta (no se utiliza el banco óptico 2. Ajústelos para que el centro de la llama de la vela, el centro de la lente convexa); y el centro de la pantalla de luz están a la misma altura.
Reglas de imagen de lentes convexas:
Distancia del objeto (u) Distancia de la imagen ( ) Aplicación de las propiedades de la imagen
u 2f cámara de imagen real reducida invertida
u = 2f= 2f imagen real invertida e igual de grande (transición de tamaño de imagen real)
f2f 2f proyector de diapositivas de imagen real ampliada invertida
u = f no forma ( el punto de inflexión de la imagen virtual y real)
u f lupa de imagen virtual de aumento vertical
Método de memoria de juicio oral para las reglas de imágenes de lentes convexas
Juicio oral 1: Un foco (punto) divide lo virtual y lo real, y el segundo foco (distancia) divide el tamaño. La imagen virtual está vertical en el mismo lado y la imagen real se invierte en el lado opuesto, y la imagen de objetos distantes se vuelve vertical; menor.
Sentencia Oral 2:
La imagen real de un objeto lejano es pequeña y cercana, y la imagen real de un objeto cercano es grande y alejada.
Si el objeto se coloca enfocado, aparecerá la imagen virtual ampliada verticalmente;
La imagen de la presentación de diapositivas es tan grande que el objeto está entre un enfoque y el segundo enfoque. p>Si reduce la cámara, el objeto está dos veces más lejos que la distancia focal.
Juicio oral 3:
Las lentes convexas son excelentes para fotografía, presentaciones de diapositivas y aumentos;
El exterior del punto focal doble es pequeño y el doble la distancia focal es grande;
Si el objeto se coloca enfocado, la imagen virtual en el mismo lado que el objeto será más grande;
Tenga en cuenta una regla, la El objeto cercano se hará más grande que la imagen lejana.
Nota 1: Para que la imagen en la pantalla quede vertical (hacia arriba), las diapositivas deben insertarse al revés.
Nota 2: La lente de la cámara equivale a una lente convexa, y la película de la cámara oscura equivale a una pantalla de luz. Cuando ajustamos el anillo de enfoque, no ajustamos la distancia focal, pero sí. la distancia entre la lente y la película. Cuanto más lejos esté el objeto de la lente, más lejos estará la película más cerca de la lente.
4. Ojos y Gafas
Ojo: La función combinada del cristalino y la córnea en el ojo es equivalente a una lente convexa: concentra la luz del objeto en la retina. formar la imagen del objeto. Las células del nervio óptico en la retina son estimuladas por la luz y transmiten señales al cerebro. Al mirar objetos distantes, los músculos ciliares se relajan y el cristalino es relativamente delgado (distancia focal larga y desviación débil). Al mirar objetos cercanos, los músculos ciliares se contraen y el cristalino se vuelve más grueso (distancia focal más corta y mayor desviación).
Síntomas de la miopía: poder ver con claridad los objetos cercanos, pero no poder ver con claridad los objetos lejanos.
Causas de la miopía: la lente es demasiado gruesa, el poder refractivo es demasiado fuerte o el globo ocular es demasiado largo en la dirección de adelante hacia atrás, lo que hace que la imagen de objetos distantes aparezca delante de la retina.
Corrección de la miopía: utilizar lentes cóncavas.
Rendimiento de la hipermetropía: poder ver con claridad los objetos lejanos, pero no poder ver con claridad los objetos cercanos.
Causas de la hipermetropía: el cristalino es demasiado delgado, el poder refractivo es demasiado débil o la dirección frontal y posterior del globo ocular es demasiado corta, lo que hace que la imagen de objetos distantes aparezca detrás de la retina.
Corrección de la hipermetropía: utilizar lentes convexas.
El poder de las gafas: el recíproco de la distancia focal de 100 ( ).
5. Microscopio y Telescopio
Microscopio: La distancia focal de la lente del objetivo es corta, y el objeto pasa a través de ella formando una imagen real invertida y ampliada (como la lente de un proyector); la distancia focal del ocular es larga y la lente del objetivo se vuelve La imagen pasa a través de ella y se convierte en una imagen virtual ampliada (como una lupa).
Telescopio: (Telescopio Kepler) La función de la lente del objetivo es hacer que los objetos lejanos formen una imagen real cerca del foco. El ocular funciona como una lupa para ampliar esta imagen.
Nota: El ocular del telescopio galileano es una lente cóncava, y los espejos cóncavos se utilizan comúnmente como lentes de recorte en los telescopios astronómicos.
Ángulo de perspectiva: el ángulo entre el borde del objeto y el ojo. Cuanto mayor sea el ángulo de visión, más grande será la imagen.