Konstrukcja obrazw w zwierciadach i soczewkach Monika Jazurek

Konstrukcja obrazów w zwierciadłach i soczewkach. Monika Jazurek

Spis treści. 1. Prostoliniowe rozchodzenie się światła. 2. Prawo odbicia światła. 3. Prawo załamania światła. 4. Zwierciadła. 5. Konstrukcja obrazu w zwierciadłach płaskich. 6. Zwierciadła kuliste. 7. Konstrukcja ogniska w zwierciadłach kulistych. 8. Konstrukcja obrazu w zwierciadłach wklęsłych. 9. Konstrukcja obrazu w zwierciadłach wypukłych. 10. Soczewki. 11. Konstrukcja obrazu w soczewkach skupiających. 12. Konstrukcja obrazu w soczewkach rozpraszających.

Prostoliniowe rozchodzenie się światła W ośrodkach jednorodnych (np. w próżni) światło porusza się po liniach prostych. Jeżeli światło na swej drodze napotyka ciało nieprzezroczyste, na ekranie powstaje cień tego ciała.

Prawo odbicia światła Zjawisko odbicia fal polega na zamianie kierunku rozchodzenia się fal na granicy dwóch ośrodków, przy czym fala nie opuszcza danego ośrodka rozprzestrzeniania się. Prawo odbicia W zjawisku odbicia fal kąt odbicia jest równy kątowi padania. Promień padający, promień odbity i normalna do powierzchni odbijającej, wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie.

Prawo załamania światła Zjawisko załamania fal polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fal na granicy dwóch ośrodków, przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego, na skutek różnej prędkości fali w tych ośrodkach. Jeśli światło pada na granicę dwóch przezroczystych ośrodków, to zwykle jego część odbija się (zgodnie z prawem odbicia), a część wchodzi do drugiego ośrodka. Mówimy, że światło załamuje się.

Prawo załamania światła

Zwierciadła Zwierciadło jest to wypolerowana powierzchnia metalu, szkła (lustra) lub wody. Zwierciadła dzielimy na: * płaskie, np. lustro * kuliste (wklęsłe i wypukłe)

Konstrukcja obrazu w zwierciadłach płaskich Obraz w zwierciadle płaskim jest: Zwierciadła • pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych. • prosty, czyli nie odwrócony. • tej samej wielkości,

Zwierciadła kuliste Oprócz zwierciadeł płaskich używane są również zwierciadła kuliste (są nimi np. zwierciadła stosowane na skrzyżowaniach ulic, w lusterkach i reflektorach samochodów, w lusterkach dentystycznych). Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. W związku z tym rozróżniamy zwierciadła kuliste: * wklęsłe - gdy jako zwierciadło wykorzystujemy wewnętrzną powierzchnię kuli * wypukłe - gdy jako zwierciadło wykorzystujemy zewnętrzną powierzchnię kuli. Każde zwierciadło kuliste posiada: • środek krzywizny - jest nim środek kuli (O), • promień krzywizny - jest nim promień kuli (r), • oś główną - którą jest prosta przechodząca przez środek krzywizny (O) i środek czaszy

Zwierciadło kuliste (wklęsłe i wypukłe) powstaje jako wycinek sfery. Charakteryzuje je promień krzywizny r. symbole zwierciadła r wklęsłego wypukłego

Konstrukcja ogniska w zwierciadłach kulistych Konstrukcja ogniska F Konstrukcja ogniska pozornego F

O - środek krzywizny, czyli środek kuli, z której zwierciadło zostało wycięte r - promień krzywizny, czyli promień kuli, z której zwierciadło zostało wycięte (OA) F - ognisko zwierciadła, czyli punkt przecięcia promieni odbitych f - ogniskowa zwierciadła, czyli odcinek łączący powierzchnię zwierciadła z ogniskiem Dla równoległych do osi optycznej promieni ogniskowa jest równa połowie promienia.

Konstrukcja obrazu w zwierciadłach wklęsłych przedmiot F O obraz Cechy: • rzeczywisty • odwrócony • pomniejszony

Konstrukcja obrazu w zwierciadłach wklęsłych x y przedmiot F O obraz f - ogniskowa x - odległość przedmiotu od zwierciadła f y - odległość obrazu od zwierciadła

Obraz w zwierciadłach wklęsłych dla x > 2 f lub x > r obraz rzeczywisty (przecięły się promienie odbite) pomniejszony p < 1 odwrócony x = 2 f to y = 2 f rzeczywisty tych samych rozmiarów p = 1

Obraz w zwierciadłach wklęsłych f < x < 2 f to y > 2 f obraz rzeczywisty powiększony p > 1 x = f to y = nieskończoność obraz nie powstaje x < f to y < 0 obraz pozorny (przecinają się przedłużenia promieni odbitych) obraz prosty powiększony p > 1

Konstrukcja obrazu w zwierciadłach wypukłych przedmiot F’ obraz F O Cechy: • pozorny • prosty • pomniejszony

Soczewki to ciała przezroczyste (zbudowane najczęściej ze szkła), ograniczone z obu stron powierzchniami kulistymi lub z jednej strony powierzchnią kulistą, a z drugiej płaską. Rozróżniamy soczewki wypukłe i wklęsłe. W powietrzu soczewki wypukłe skupiają, a wklęsłe rozpraszają. Soczewkę charakteryzują: • Główna oś optyczna – prosta prowadzona przez środki krzywizn soczewki • Dwa ogniska rzeczywiste • Dwa ogniska pozorne • Ogniskowa – odległość każdego ogniska od środka soczewki • Zdolność skupiająca soczewki

Soczewki Rodzaje soczewek: soczewki skupiające (wypukłe) symbol soczewki rozpraszające (wklęsłe)

Konstrukcja ogniska w soczewkach Konstrukcja ogniska F F Konstrukcja ogniska pozornego F F

Konstrukcja obrazu w soczewkach skupiających przedmiot F obraz F Cechy: • rzeczywisty • odwrócony • pomniejszony

Konstrukcja obrazu w soczewkach skupiających x y przedmiot F obraz F f - ogniskowa x - odległość przedmiotu od zwierciadła f Równanie podobnie jak dla zwierciadła y - odległość obrazu od zwierciadła

Konstrukcja obrazu w soczewkach rozpraszających przedmiot F F obraz Cechy: • pozorny • prosty • pomniejszony

Obraz w soczewkach skupiających x > 2 f to f < y < 2 f rzeczywisty odwrócony pomniejszony p < 1 . 2 f x = 2 f to y = 2 f obraz rzeczywisty tych samych rozmiarów p = 1 f < x < 2 f to y > 2 f obraz rzeczywisty powiększony p > 1 . . f obraz przedmiot 2 f 2 f . obraz . . f 2 f 2 f obraz . . f przedmiot . 2 f

Obraz w soczewkach skupiających x = f to y = nieskończoność obraz nie powstaje . . f 2 f x < f to y < 0 obraz pozorny – powstaje na przecięciu się promieni załamanych, prosty powiększony p > 1 . f . 2 f

Powiększenie obliczamy jako stosunek wysokości obrazu do wysokości przedmiotu: lub

Źródła: n n https: //brain. fuw. edu. pl/edu/Fizyka: Podstawy_fizyki_dla_optyk%C 3%B 3 w_okularowych_II/Odbicie_i_za%C 5%82 amanie_%C 5%9 Bwiat%C 5%82 a http: //prezi. com/wjyyveqfoppg/optyka/ http: //prezi. com/imhn 05 kpujwk/optyka-podstawowe-informacje/ http: //www. google. pl/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&cad=rja&uact=8&ved=0 CDw. QFj. AF&url=h ttp%3 A%2 F%2 Fgimnazjumnawojowa. ionic. pl%2 Fpliki%2 Fkolko_fizyczne%2 Foptyka_prezentacja%2520 wszystko. ppt&ei=s 4 r. OU-j. QHs. Kr 7 Ab. Bx 4 DYAQ&usg=AFQj. CNE 3 FEc. Xd-J 5 p 7 NQG 4 Us. Rnjw. ZMRVDA&bvm=bv. 71198958, d. b. GE

Podsumowanie