RyL61FbBBVpMt

How the image is formed using diverging lenses? Virtual focal point

Source: licencja: CC 0.

Jak powstaje obraz przy użyciu soczewki rozpraszającej? Ognisko pozorne

You will learn
  • how to construct images of objects formed by a diverging lens with respect to the position of an object,

  • how to determine the characteristics of images formed by a diverging lens with respect to the position of an object.

R1WvYYOZf0nVo
nagranie abstraktu

Before you start.

  • Enumerate the parameters describing the lens.

  • What characteristics has an image formed by a converging lens?

RukYwiHmhMlU71
nagranie abstraktu

diverging lensdiverging lensdiverging lens is curved inwards on both sides. It is represented on diagrams by the symbol.

RjVarLJ9ut0kQ
A symbolic interpretation of a diverging lens
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RSHEyelsm1HCe1
nagranie abstraktu
Construction rules for a diverging lensdiverging lensdiverging lens
RuyCkSLigisaq1
nagranie abstraktu
Rule 1.

A ray parallel to the optical axisoptical axisoptical axis is refracted by the diverging lensdiverging lensdiverging lens in such a way that its extension intersects the optical axis at the virtual focal pointvirtual focal pointvirtual focal point.

R1IQWSlM563ee
The direction of the light ray parallel to the optical axis before and after refraction by a diverging lens
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RhZx0Ola8aCZG1
nagranie abstraktu
Rule 2.

A light ray, whose extension intersects the optical axisoptical axisoptical axis at the focal point, is refracted by the diverging lensdiverging lensdiverging lens in such a way that it travels parallel to the optical axis.

RaM7FG5nLUddf
The direction of the light ray passing through the virtual focal point before and after refraction by a diverging lens
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
REz0wbtuCIHxn1
nagranie abstraktu
Rule 3.

The direction of a light ray passing through the optical centreoptical centreoptical centre of the lens stays unchanged.

RJoXGfNr2FQbs
The direction of the light ray passing through the optical centre of a diverging lens
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 1
Na podstawie uzyskanych informacji wypełnij tabelkę opisującą jakie właściwości ma obraz wytworzony przez soczewkę rozpraszającą w zależności od położenia przedmiotu. Jakie różnice zauważasz porównując otrzymane  wyniki z wynikami dla soczewki skupiającej?
Na podstawie uzyskanych informacji wypełnij tabelkę opisującą jakie właściwości ma obraz wytworzony przez soczewkę rozpraszającą w zależności od położenia przedmiotu. Jakie różnice zauważasz porównując otrzymane  wyniki z wynikami dla soczewki skupiającej?
R14ArR5KLJ6ea
Ilustracja interaktywna przedstawia schemat soczewki rozpraszającej z zaznaczonymi ogniskami F oraz punktami odpowiadającymi podwójnej ogniskowej 2F od środka optycznego soczewki O i przedmiotem umieszczonym między ogniskiem a podwójną długością ogniskowej. Przedmiot narysowany jako strzałka skierowana pionowo do góry, oznaczony numerem 1. Odległość między ogniskiem F a środkiem optycznym soczewki O oznaczona numerem 2. Soczewka oznaczona numerem 3. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. object {audio}, 2. focal length {audio}, 3. diverging lens {audio}.
Example of an object placed between the focal point and less than double focal length away from the optical centre of a converging lens
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

Position of object x

Size

Orientation

Type

Position of image y

x > 2f

x = 2f

2f > x > f

x = f

x < f

Remember
R1NULnry0gGkA1
nagranie abstraktu
  • For diverging lensdiverging lensdiverging lens the images are always virtual, upright and reduced.

Exercises

R1W1yB7B1JlLI
Exercise 2
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. An image, formed by a lens that one can see, but does not really exist is called virtual image., 2. An incident ray that is parallel to the optical axis will continue along the same path through the lens., 3. Concave lenses can form virtual, upright images., 4. The bending of light as it travels from one medium into another is called refraction.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 3

A diverging lens of the focal length 15 cm forms an image 10 cm from the lens. How far is the object from the optical centre of the lens? Draw the ray diagram.

Exercise 4

Describe in English what the characteristics of an image formed by a diverging lens are.

Rr8j1xoeixF5U
Exercise 5
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. soczewka rozpraszająca - diverging lens, 2. soczewka wklęsła - concave lens, 3. ognisko pozorne - virtual focal point, 4. oś optyczna - optical axis, 5. promień równoległy - refracted ray, 6. promień załamany - optical centre
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R1adoac8wnhXh1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

concave lens
concave lens

soczewka wklęsła

R1JPYW2ZFOUFl1
wymowa w języku angielskim: concave lens
diverging lens
diverging lens

soczewka rozpraszająca

R130ZnZuu1YHW1
wymowa w języku angielskim: diverging lens
optical axis
optical axis

oś optyczna

RVA5bJkxI62W11
wymowa w języku angielskim: optical axis
optical centre
optical centre

środek optyczny

R1dfxZrPnuitb1
wymowa w języku angielskim: optical centre
parallel ray
parallel ray

promień równoległy

Rayri4GYWNlAj1
wymowa w języku angielskim: parallel ray
reduced image
reduced image

obraz pomniejszony

R1JlU0VciMFPW1
wymowa w języku angielskim: reduced image
refracted ray
refracted ray

promień załamany

RXiTTdAhdpQkN1
wymowa w języku angielskim: refracted ray
upright image
upright image

obraz prosty

RtFNJyy4GRm4n1
wymowa w języku angielskim: upright image
virtual focal point
virtual focal point

ognisko pozorne

RU8xeS6shh08U1
wymowa w języku angielskim: virtual focal point
virtual image
virtual image

obraz pozorny

R1CecFe0CFYgL1
wymowa w języku angielskim: virtual image

Keywords

concave lensconcave lensconcave lens

diverging lensdiverging lensdiverging lens

optical axisoptical axisoptical axis

refracted rayrefracted rayrefracted ray – promień świetlny, który po przejściu przez soczewkę na wskutek załamania zmienił swój pierwotny kierunek

virtual focal pointvirtual focal pointvirtual focal point – punkt, w którym przecinają się przedłużenia promieni rozproszonych przez soczewkę