- •Конспект лекций по физике
- •Раздел 5
- •Волновая оптика Электромагнитная природа света. Зависимость между длиной световой волны и частотой электромагнитных колебаний
- •Световой поток, сила света, освещенность, яркость
- •1 Кандела – 1/60 часть силы света, создаваемой 1 см² плоской поверхности платины при температуре ее затвердевания (2046 к) по направлению перпендикуляра к этой поверхности.
- •Принцип Гюйгенса. Законы отражения и преломления света
- •1. Лучи падающий и отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восстановленным из точки падения луча.
- •3. Падающий и отраженный лучи обратимы.
- •1. Лучи падающий и преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восстановленным из точки падения луча.
- •2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная.
- •3. Падающий и преломленный лучи обратимы. Когерентность и монохроматичность. Интерференция света
- •Дифракция света в щели и в дифракционной решетке
- •Понятие о поляризации света
- •Понятие о голографии
- •Дисперсия света. Разложение белого света призмой. Цвета тел. Виды спектров. Спектральный анализ
- •Электромагнитное излучение в различных диапазонах длин волн. Понятие о парниковом эффекте
- •Оптические приборы
- •Недостатки линз
- •Построение изображения в линзе
- •Формула линзы
- •Квантовая физика. Квантовая оптика Квантовая гипотеза Планка. Распределение энергии в спектре излучения
- •Внешний фотоэффект и его законы. Внутренний фотоэффект. Применение фотоэффекта в технике. Давление света.
- •Применение фотоэффектов в технике
- •Физика атома Радиоактивность. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Постулаты Бора
- •Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц
- •Биологическое действие радиоактивных лучей
- •Состав ядер. Общие сведения об элементарных частицах. Ядерные силы. Дефект массы. Энергия связи
- •Ядерные силы
- •Дефект массы атомного ядра. Энергия связи.
- •Деление тяжелых атомных ядер
- •Эволюция Вселенной Термоядерный синтез. Эволюция звезд
- •Понятие о космологии. Строение и развитие Вселенной
Недостатки линз
Сферическая аберрация при непараксиальном пучке (аналогично зеркалу). Для получения параксиального пучка применяют диафрагму. сужающую пучок. Одновременно с этим уменьшается энергия пучка и освещенность изображения. Другим способом ослабления сферической аберрации является подбор такой пары линз (одна из которых рассеивающая, а другая – собирающая), чтобы их аберрации существенно компенсировались.
2. Хроматическая аберрация.
И
Рисунок
23. Хроматическая аберрация
с
Рисунок
24 . Устранение аберраций
3. Аберрации возникают при падении на линзу лучей
под большим углом к главной оптической оси.
Устранение этих аберраций возможно путем подбора системы из нескольких (до десятка) линз, каждая из которых компенсирует недостатки других (рисунок 24).
Построение изображения в линзе
П
Рисунок
25. Построение
изображения
в выпуклой линзе
проведем главную плоскость линзы MN и для построения выберем любые два из трех стандартных лучей:
Луч АМ, параллельный главной оптической оси, который после преломления проходит через главный фокус F';
Луч АС, совпадающий с побочной оптической осью; проходит без преломления через центр линзы С;
Луч AN, проходящий через главный фокус F; после преломления он идет параллельно главной оптической оси.
В результате построения получается действительное, перевернутое и уменьшенное изображение.
Рассеивающая линза дает прямое, мнимое и уменьшенное изображение (рисунок 26).
Рисунок
26. Построение
изображения
в двояковогнутой линзе
Формула линзы
Из подобия треугольников A'B'F' и F'MC, а также треугольников ABF и FCN (рисунок 25) следует: .
Поперечное увеличение . Выражение называется формулой Ньютона. Так как и то из формулы Ньютона следует: . Разделив обе части равенства на , получим формулу линзы: .
Формула линзы аналогична формуле сферического зеркала. Следует учитывать знаки входящих в формулу величин. Принято считать фокусное расстояние собирающей линзы положительным числом, а фокусное расстояние рассеивающей линзы – отрицательным. Расстояние от предмета до линзы и от действительного изображения до линзы считают положительным числом, а расстояние от линзы до мнимого изображения - отрицательным числом.
Для двояковыпуклой линзы с одинаковыми радиусами кривизны фокусное расстояние: , где
n2 - показатель преломления вещества линзы;
n1 - показатель преломления окружающей среды
Оптическая сила двояковыпуклой линзы: .