Зображення, надані лінзою

   З допомогою лінзи можна управляти світловими променями. Проте за допомоги лінзи можна лише збирати і розсіювати промені світла, а й отримувати різноманітні зображення предметів. Саме завдяки цієї здібності лінз вони широко використовують у практиці. Так лінза в кінокамері дає збільшення у сотні разів, а фотоапараті також лінза дає зменшене зображенняфотографируемого предмета.

  1. Якщо предмет перебуває між лінзою і його фокусом, його зображення – збільшене, нещире, пряме, і воно від лінзи далі ніж предмет.

Таке зображення отримують, коли користуються лупою при складанні годин, читанні дрібного тексту та інших.

  2. Якщо предмет перебуває між фокусом і подвійним фокусом лінзи, то лінза дає його збільшене, перевернуте, дійсне зображення; вона з іншого боку від лінзи стосовно предмета, за подвійним фокусним відстанню.

Таке зображення використовують упроекционном апараті, вкиноаппарате.

   3. Предмет перебуває поза подвійним відстанню лінзи.

І тут лінза дає зменшене, перевернуте, дійсне зображення предмета, лежаче з іншого боку лінзи між її Фоксом і подвійним фокусом.

Таке зображення використавфотоаппаратуре.

  Линза з більш опуклими поверхнями переломлює промені сильніше, ніж лінза з не меншою кривизною. Тому фокусне відстань більш опуклої лінзи менш як у менш опуклої лінзи.Линза, що має коротше фокусне відстань, створює більше збільшення, ніждлиннофокусная лінза.

  Збільшення предмета тим більше, що ближче фокусу перебуває предмет. Тому, за допомоги лінз можна одержувати зображення з великим і дуже великих збільшенням. Так само, можна одержувати зображення з різними зменшенням.

Лінзи

   Віддзеркалення і переломлення світла використовується у тому, щоб швидко змінювати напрямок променів чи, кажуть, управляти світловими пучками. У цьому грунтується створення спеціальнихоптическх приладів, як-от прожектор, лупа, мікроскоп, фотоапарат та інші. Головна частина більшості їх – лінза.

  У оптиці найчастіше використовують сферичні лінзи. Такі лінзи є тіла, одержані із оптичного чи органічного скла, обмежені двома сферичними поверхнями.

  Лінзи бувають різні, обмежені з одного боку сферичної, з другого пласкою поверхнею, чивогнуто-випуклие та найчастіше застосовувані це опуклі і увігнуті.

  Випуклая лінза перетворює пучок паралельних променів в сходитися, збирає їх у одну точку. Тому опуклу лінзу називають яка щороку збирає лінзою.

 Вогнутая лінза перетворює пучок паралельних променів в розходиться. Тому увігнуту лінзу називаютьрассеивающей лінзою.

  Ми розглянули лінзи, обмежені сферичними поверхнями обабіч. Але виготовляють і застосовують також лінзи, обмежені з одного боку сферичної, з другого пласкою поверхнею, чивогнуто-випуклие лінзи. Проте, попри це, лінзи бувають або що збирають, аборассеивающими. Якщо середня частина лінзи товщі, ніж її краю, вона збирає промені, і якщо тонше, то розсіює.

Заломлення світла

   Ложка чи олівець, опущена в склянку із жовтою водою, здається переломленої за українсько-словацьким кордоном між водою і повітрям. Це можна пояснити лише, що промені світла, що йдуть т ложки, мають у своєму воді інше напрям, ніж у повітрі.

   Зміна напрями поширення світла за його проходженні крізь межу двох середовищ називається заломленням світла.

    При переході променя зі скла (води) у повітря кут заломлення більше кута падіння.

   Здатність заломлювати промені в різних середовищ різна. Наприклад, алмаз переломлює промені світла сильніше, ніж вода чи скло.

   Коли поверхню алмазу промінь світла падає з точки 60*, то кут заломлення променя становить близько 21*. За такої ж вугіллі падіння променя на поверхню води кут заломлення становить близько тридцяти*.

     При переході променя з однієї середовища до іншої відбувається переломлення світла за такими положенням:

1. промені падаючий і переломлений лежать у площині з перпендикуляром, проведених у точці падіння променя до площині розділу двох середовищ.

2. залежно від цього, з якої середовища у яку переходить промінь, кут заломлення може бути меншою чи більше кута падіння.

Дзеркальне і розсіяне зображення

   У плоскому дзеркалі бачимо зображення, мало відмінне від самої предмета. Це тим, що поверхню дзеркала пласка і гладка, і тих, що віддзеркалює більшу частину падаючого нею світла (від 70 до 90%).

  Зеркальная поверхню відбиває падаючий її у пучок світла цілеспрямовано. Нехай, наприклад, на дзеркало падає пучок паралельних променів від поверхні Сонця. Промені відбиваються також паралельним пучком.

   Будь-яка не дзеркальна, тобто. шорсткувата,негладкая поверхню розсіює світло: відбиває падаючий її у пучок паралельних променів на усіх напрямах. Пояснюється це тим, що шорсткувата поверхню складається з значної частини найменших пласких поверхонь, розташованих безладно, під різними кутами друг до друга. Кожна маленька плоска поверхня відбиває світло у певному напрямку. Але разом вони направляють відбиті проміння на різні боки, тобто. розсіюють світло з різних напрямів.

Плоске дзеркало

    Дзеркало, поверхню якого є площину, називається пласким дзеркалом.

Коли предмет перебуває перед дзеркалом, то здається, що з дзеркалом перебуває той самий предмет, те, що бачимо за дзеркалом, називається зображенням предмета.

Спочатку, пояснимо,кК очей сприймає сам предмет, наприклад, свічку. Від кожної точки січі в різні боки розходяться промені світла. Частина розбіжним пучком потрапляє у очей. Око бачить (сприймає) крапку у місці, звідки виходять промені, тобто. на місці їх перетину, де немає насправді перебуває точка.

Дивлячись до дзеркала, бачимо нещире зображення свого обличчя.

   Расположимо вертикально шматок плоского скла – служитиме дзеркалом. Та оскільки скло прозоро, побачимо і те, що його. Поставимо перед склом запалену свічку. У склі побачимо її зображення. З другого боку скла (там, де ми бачимо зображення) поставимо ті ж самі, але незасвічену свічку і пересувати до того часу, поки буде непереливки запаленою. Це означатиме, що зображення запаленою свічки перебуває там, де незасвічена свіча.

   Измерим відстань від свічки до скла і зажадав від скла до зображення свічки. Ці відстані виявляться однаковими.

Досвід також показує, що висота зображення свічки дорівнює висоті самої свічки, тобто. розміри зображення на пласкому дзеркалі рівні розмірам предмета.

 Отже, досвід показує, що зображення предмета в пласкому дзеркалі має такі особливості: це зображення нещире, пряме, який дорівнюється розмірам предмета, перебуває воно такому ж відстані за дзеркалом, якою предмет розташований перед дзеркалом.

 У зображення на пласкому дзеркалі є ще одне особливість. Подивімося зображення вашої правої руки в плоскому дзеркалі, пальці на зображенні розташовані оскільки що це ліва рука.

Віддзеркалення світла

   Направим джерела світла на екран пучок світла. Екран буде висвітлений, але між джерелом і екраном ми щось побачимо. Якщо ж між джерелом і екраном помістити аркуш паперу, він буде видно. Відбувається це оскільки випромінювання, досягнувши поверхні листка, відбивається, змінює свою напрям й потрапляє в очі. Весь пучок світла стає видимим, якщо запилити повітря між екраном і джерелом світла. І тут порошини відбивають світ і направляють їх у очі спостерігача.

    Закон відображення світла:

Промені падаючий і відбитий лежать у площині з перпендикуляром до що відбиває поверхні,восставленним у точці падіння променя.

Нехай пряма MN – поверхню дзеркала, АТ – падаючий і ВВ – відбитий промені, ОС – перпендикуляр до дзеркала у точці падіння променя.

Кут, освічений падаючим променем АТ і перпендикуляром ОС (>тюею кутАОС), називають кутом падіння.Обозначают його буквою («альфа»). Кут, освічений відбитим променем ВВ й самі перпендикуляром ОС (тобто. кутСОВ), називають кутом відображення, його позначають буквою >(«бета»).

   Передвигая джерело світла краєм диска, ми змінюємо кут падіння променя. Повторимо досвід, але тепер щоразу відзначати кут падіння і відповідні йому кут відображення.

Спостереження й вимірювання показують, що з всіх значеннях кута падіння зберігається рівність останнім і кутом відображення.

   Отже, другий закон відображення світла говорить: кут відображення дорівнює розі падіння.

Поширення світла

   Оптика – одне з найдавніших наук.

Ще задовго перед тим, як дізналися, чим є світло, його властивості знайшли і використані практиці.

За підсумками спостережень і дослідів було встановлено закони поширення світла, у своїй використовувалося поняття променя світла.

   ЛУЧ – цю лінію, вздовж якої поширюється світло.

Закон прямолінійного поширення світла.

Світло у прозорій однорідної середовищі поширюється за прямими лініях.

Для цього закону можна розгледіти приклад – освіти тіні:

   Якщо хочемо, щоб світ лампи не потрапляв в очі, ми можемо загородитися від цього рукою чи надіти на лампу абажур. Якби світло поширювався за прямим лініях, він би міг обігнути краю перешкоди і ризик потрапити в очі. Наприклад, від звуку не можна «загородитися» рукою, він обігне ця перешкода і ми його чути.

   Розглянемо це явище на досвіді.

Візьмемо лампочку від кишенькового ліхтаря.Расположим на деякій відстані від нього екран.Лампа висвітлює екран повністю.Поместим між лампочкою і екраном надання у непрозорий тіло (наприклад металевий кулю). Тепер на екрані з'явиться темний коло, оскільки за кулею утворилася тінь – простір, у якому не потрапляє світ джерела.

Але описану тінь, яка отримана у вищеописаному досвіді, ми бачимо життя який завжди. Якщо розміри джерела світла будуть значно більше, то навколо тіні утворюється півтінь. Якби наш очей був у області тіні, то не побачили б джерело світла, та якщо з області напівтіні – бачили один із його країв. Закон поширення світла використовували ще стародавні єгиптяни у тому, аби з'ясувати по прямий лінії колони, стовпи, стіни. Вони мали колони в такий спосіб, аби через найближчій до оку колони помітні й інші.