7) describes the path of rays parallel to the optical axisoptical axisoptical axis passing through the converging and diverging lensdiverging lensdiverging lens, using the concepts of focus and focal lengthfocal lengthfocal length.
The phenomenon of refraction of light is used in simple optical elements, such as lenses. Lenses are usually made of glass, plastics, some natural minerals (quartz, sapphire), as well as paraffin. A lenslenslens is a specially polished solid of transparent material that has been limited by spherical, parabolic, flat or cylindrical surfaces.
[Illustration 1]
Task Redraw the sketch below to the notebook and do the following: 1. Draw a further path of the light ray 5. 2. The light rays 3 and 4 after refraction should also converge in the point F: a) consider what shape the figures should have on the path of the light rays 3 and 4 and fill in the sketch accordingly, b) then, draw the path of the rays 3 and 4.
[Illustration 2]
Solution: [Illustration 3]
Task What shape should optical elements have in order to diverge the light rays, as shown in the figure below? Make an appropriate sketch in the notebook. Extend the rays so that they cross at one point.
[Illustration 4]
Solution: [Illustration 5]
If we combine the outer edges of solids in task 1, we get a symmetrical converging lensconverging lensconverging lens, whereas in the second task we get a diverging lensdiverging lensdiverging lens.
Convex lenses are converging lenses. Concave lenses are diverging lenses. This is true only if the lens is located in a less optically dense medium.
Definition Focal lengthfocal lengthFocal length - the distance between the focal pointfocal pointfocal point and the optical centreoptical centreoptical centre of a thin lenslenslens.
Definition Optical centreoptical centreOptical centre - a point inside a lenslenslens through which a light ray is able to travel without being deviated.
Ognisko soczewki - punkt na osi optycznej, w którym promienie równoległe do osi optycznej po przejściu przez soczewkę ulegają skupieniu.
Mamy wtedy do czynienia z ogniskiem rzeczywistym. Jeśli po przejściu przez soczewkę promienie zostały rozproszone, to w miejscu przecięcia się przedłużeń promieni rozproszonych za soczewką powstanie ognisko pozorne. Każda soczewka ma dwa ogniska leżące na osi optycznej w tej samej odległości od środka optycznego.
Soczewka opisywana jest za pomocą następujących parametrów: osi optycznej, ogniska rzeczywistego lub pozornego, środka optycznego, ogniskowej.
mcffe34a3edd2b42d_1528449000663_0
Parametry soczewki
mcffe34a3edd2b42d_1528449084556_0
Drugi
mcffe34a3edd2b42d_1528449076687_0
IX. Optyka. Uczeń:
7) opisuje bieg promieni równoległych do osi optycznej przechodzących przez soczewkę skupiającą i rozpraszającą, posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej.
mcffe34a3edd2b42d_1528449068082_0
45 minut
mcffe34a3edd2b42d_1528449523725_0
Rozpoznaje charakterystyczne parametry soczewki.
mcffe34a3edd2b42d_1528449552113_0
1. Wyjaśnia znaczenie poszczególnych parametrów soczewki.
2. Opisuje bieg promieni równoległych do osi optycznej przechodzących przez soczewkę zgodnie z prawem załamania światła.
3. Rozróżnia typy soczewek.
mcffe34a3edd2b42d_1528450430307_0
Uczeń:
- określa parametry soczewki i ich znaczenie,
- opisuje bieg promieni równoległych przechodzących przez soczewkę.
mcffe34a3edd2b42d_1528449534267_0
1. Dyskusja.
2. Doświadczenie.
mcffe34a3edd2b42d_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca grupowa.
mcffe34a3edd2b42d_1528450127855_0
Powtórzenie wiadomości:
- Na czym polega zjawisko załamania światła?
mcffe34a3edd2b42d_1528446435040_0
Soczewki:
Zjawisko załamania światła wykorzystywane jest w prostych elementach optycznych, jakimi są soczewki. Soczewki najczęściej wykonane są ze szkła, tworzyw sztucznych, niektórych minerałów naturalnych (kwarc, szafir), a także parafiny. Soczewka jest specjalnie oszlifowaną bryłą z przezroczystego materiału, która została ograniczona powierzchniami kulistymi, parabolicznymi, płaskimi lub walcowymi.
[Ilustracja 1]
Polecenie Przerysuj poniższy szkic do zeszytu i wykonaj następujące polecenia: 1. Narysuj dalszy bieg promienia 5. 2. Promienie 3 i 4 po załamaniu powinny również przeciąć punkt F: a) zastanów się, jaki kształt powinny mieć figury na drodze promienia 3 i 4 i uzupełnij odpowiednio szkic, b) narysuj dalszy bieg promienia 3 i 4.
[Ilustracja 2]
Rozwiązanie: [Ilustracja 3]
Polecenie Jakie kształty powinny mieć elementy optyczne, aby rozpraszały światło, tak jak pokazane jest to na poniższym rysunku? Sporządź odpowiedni szkic w zeszycie. Przedłuż promienie rozproszone tak, by przecięły się w jednym punkcie.
[Ilustracja 4]
Rozwiązanie: [Ilustracja 5]
Jeśli połączymy zewnętrzne krawędzie figur w poleceniu 1 to otrzymamy symetryczną soczewkę skupiającą promienie, w poleceniu 2 mamy zaś do czynienia z soczewką rozpraszającą.
Soczewki wypukłe to soczewki skupiające światło. Soczewki wklęsłe to soczewki rozpraszające światło. Jest to prawdą tylko pod warunkiem, że soczewka znajduje się w ośrodku optycznie rzadszym.
Soczewka charakteryzuje się określonymi parametrami.
Definicja Oś optyczna – linia przechodząca przez środki krzywizny soczewki.
Definicja Ognisko soczewki - punkt na osi optycznej, w którym promienie równoległe do osi optycznej po przejściu przez soczewkę ulegają skupieniu.
Mamy wtedy do czynienia z ogniskiem rzeczywistym. Jeśli po przejściu przez soczewkę promienie zostały rozproszone, to w miejscu przecięcia się przedłużeń promieni rozproszonych za soczewką powstanie ognisko pozorne. Każda soczewka ma dwa ogniska leżące na osi optycznej w tej samej odległości od środka optycznego.
Definicja Ogniskowa soczewki – odległość pomiędzy ogniskiem soczewki a środkiem optycznym soczewki.
Definicja Środek optyczny – punkt położony wewnątrz soczewki na osi optycznej, który nie zmienia kierunku promienia przechodzącego przez soczewkę.
[Ilustracja interaktywna 1]
[Ilustracja interaktywna 2]
mcffe34a3edd2b42d_1528450119332_0
Soczewka opisywana jest za pomocą następujących parametrów: osi optycznej, ogniska rzeczywistego lub pozornego, środka optycznego, ogniskowej.