Км/с. Определите показатель преломления стекла относительно воды.

Учитель Булынский Анатолий Николаевич

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА.

В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Прямая, указывающая направление распространения света, называется световым лучом.

При падении света на границу раздела двух сред часть света отражается в первую среду, а часть проходит во вторую среду, если она прозрачна, изменяя при этом направление своего распространения, - преломляется.

Закон отражения: Угол падения α равен углу отражения β. Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

Отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде называют абсолютным показателем преломления среды:

Закон преломления: падающий луч, преломленный лучи перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости, причем отношение синусов угла падения и угла преломления постоянно для данных двух сред и равно отношению скоростей света в них:

где n ₁ и n ₂ - абсолютные показатели преломления данных сред. При этом отношение

называют относительным показателем преломлениявторой среды по отношению к первой.

Скорость распространения света зависит от оптической плотности среды: среду, в которой скорость распространения света меньше, называют оптически более плотной; для нее абсолютный показатель преломления также больше. При переходе в оптически менее плотную среду (n ₂ < n ₁) луч будет отклоняться в сторону от перпендикуляра к границе раздела двух сред.

С ростом угла падения α будет возрастать и превышающий его угол преломления γ . При α > α₀ происходит полное внутреннее отражение, весь свет отражается, а преломление во вторую среду прекращается. Предельный угол полного отражения α₀ определяется следующим образом:

 

Построение изображения источника света S в плоском зеркале показано на рисунке. Из него следует, что изображение S₁ находится простыми геометрическими построениями на основе закона отражения и оказывается мнимым. Следует отметить, что отрезки SО и S₁О оказываются равными и это условие сохраняется, еслизеркало перемещать любом направлении вдоль линии ОО'.

 

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Выпуклые линзы, у которых середина толще, чем края, являются собирающими, а вогнутые линзы - рассеивающими. Тонкой называется линза, толщина которой значительно меньше радиусов кривизны поверхностей.

Центры сферических поверхностей образуют главные фокусы линзы. Прямая, соединяющая главные фокусы, называется главной оптической осью, а точка ее пересечения с тонкой линзой - оптическим центром. Все линии, проходящие через оптический центр линзы под углом к главной оси называются побочными оптическими осями. Плоскость, проходящая через главный фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси, называется фокальной плоскостью.

Строя изображение в тонких линзах, учитывают следующие их свойства:

- проходящие через оптический центр линзы лучи не преломляются;

- параллельные главной оптической оси лучи после преломления (или их продолжения для случая рассеивающей линзы) проходят через главный фокус линзы;

- параллельные побочной оптической оси лучи после преломления (или их продолжения для случая рассеивающей линзы) проходят через побочный фокус, лежащий на этой оси в месте пересечения с фокальной.

Расстояние между оптическим центром линзы и ее главным фокусом называется фокусным расстоянием F . Величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы D .

Оптическая сила измеряется в диоптриях,если фокусное расстояние выражено в метрах: [ D ] - 1Дпртр = 1 м^-1.

Для построения изображения точки А в линзе необходимо знать ход двух лучей, исходящих из этой точки. Для случая собирающей линзы изображение А₁ называется действительным.

 

В рассеивающей линзе изображение А₁ всегда оказывается мнимым.

 

 

Обозначим через d - расстояние от предмета до линзы, а через f - расстояние от линзы до изображения, тогда имеет место формула линзы:

При этом выполняется следующее правило знаков: если предмет или изображение действительны, то d > 0 и f > 0, если же мнимые, то d < 0 и f < 0. Кроме этого, для собирающей линзы фокусное расстояние Fи оптическая сила Dположительны, а для рассеивающей линзы всегда отрицательны. Увеличением линзы называют отношение высоты изображения к высоте предмета, равное

Простейшим прибором для вооружения глаза является лупа. В качестве лупы применяются собирающие линзы с фокусным расстоянием от 10 до 100 мм. Лупа помещается перед глазом, по возможности ближе к нему, а рассматриваемый предмет - на расстоянии, немного меньшем фокусного расстояния лупы.

Полагая расстояние наилучшего видения L=250 мм, для увеличения лупы получаем приближенно следующую формулу:

где фокусное расстояние F должно быть выражено в миллиметрах.

Оптическая система глаза человека подобна оптической системе фотоаппарата с переменным фокусным расстоянием объектива. Для получения изображения на сетчатке глаза основную роль играет преломление света на сферической поверхности границы раздела системы «роговица-воздух». Находящийся за радужной оболочкой хрусталик имеет форму двояко выпуклой линзы. Радиус кривизны хрусталика меняется под действием специальной мышцы. Этот процесс называется аккомодацией, с его помощью получается четкое изображение предмета на сетчатке.

Если оптическая система глаза дает изображение далеких предметов за сетчаткой, то человек страдает дальнозоркостью. Для исправления этого дефекта применяют очки с собирающими линзами. При близорукости глаза изображение получается перед сетчаткой. Для исправления этого дефекта применяются очки с рассеивающими линзами

 

 

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА.

ВАРИАНТ 1.

1. Скорость желтого света в воде 225000 км/с, а в стекле

км/с. Определите показатель преломления стекла относительно воды.

 

A) ≈ 1,135
B) ≈ 1,00
C) ≈ 1,852
D) ≈ 1,73
E) ≈ 0,88

1. Фокусное расстояние двояковыпуклой линзы 40 см. Чтобы изображение предмета получилось в натуральную величину, его надо поместить от линзы на расстоянии, равном

A ) 80 см
B ) 50 см
C ) 0,8 см
D ) 8 см
E ) 60 см

1. Абсолютный показатель преломления среды равен

A )              B )       C )           D )    E )

 

1. Определите, на какое минимальное расстояние от глаза следует отнести зеркальце, чтобы увидеть четкое изображение глаза (зрение - нормальное)

A) 12,5 см.
B) 1,25 см
C) 12,5 м
D) 0,125 мм
E) 1,25 м

1. Укажите ход светового луча в прямоугольной трехгранной призме, если преломляющий угол φ= 30°, а n = 1,5 .

A) 1.
B) 4
C) 5.
D) 3.
E) 2.

1. При фотографировании с расстояния 200 м высота дерева на негативе оказалась равной 5 мм. Если фокусное расстояние объектива 50 мм, то действительная высота дерева

A ) ≈ 2 м
B ) ≈ 300 м.
C ) ≈ 250 м
D ) ≈ 200 м.
E ) ≈ 20 м.

1. Фокусное расстояние стекол очков с оптическом силой -2,5 дптр равно

A) -0,05 м
B) +0,4 м.
C) -0,4 м
D) +4 м.
E) -4 м

1. Чтобы получить пятикратное увеличение, необходимо лабораторную линзу ( F = 13 см), предмет и экран расположить на расстоянии

A) d = 15,6 см; f = 78 см.
B) d = 15,6 см; f = 7,8 см.
C) d = 0,16 см; f = 0,78 см.
D) d =1,56 см; f =78 см.
E) d = 1,56 см; f = 7,8 см.

1. Для того чтобы узнать скорость света в неизвестном прозрачном веществе, достаточно определить

A ) плотность
B ) температуру
C ) упругость
D ) давление
E ) показатель преломления

1. Оптическая система глаза строит изображение далеких предметов за сетчаткой. Какой это дефект зрения и какие линзы нужны для очков?

A ) Дальнозоркость, собирающие
B ) Близорукость, собирающие
C ) Нет дефекта зрения
D ) Близорукость, рассеивающие
E ) Дальнозоркость, рассеивающие

1. Показатели преломления воды, стекла и алмаза относительно воздуха равны: 1,33; 1,5; 2,42. Предельный угол полного отражения имеет минимальное значение

A ) В воде
B ) В стекле
C ) В алмазе
D ) Во всех веществах угол полного отражения одинаков
E ) В вакууме

1. Предмет высотой 2 м находится на расстоянии 30 м от наблюдателя; если f = F = 1,5 см, то размер его изображения на сетчатке глаза наблюдателя равен

A ) 1 см
B ) 10 см
C ) 1 мм
D ) 1 м
E ) 0,1 мм

1. Скорость распространения света в алмазе 124000 км/с. Показатель преломления алмаза равен (с = 3·10⁸ м/с)

A) 1,33
B) 1,75
C) 1,9
D) 1,5
E) 2,42

1. Найдите расстояние от предмета, на котором надо расположить лупу, если ее увеличение десятикратное

A ) 0,1 см
B ) 22,5 мм
C ) 5 см
D ) 2,5 см
E ) 10 см

1. При помощи линзы получают на экране четкое изображение свечи. Сколько еще четких изображений можно получить, если менять положение только экрана?

A ) Три
B ) Ни одного
C ) Сколько угодно
D ) Одно
E ) Два

1. Пузырьки воздуха в воде блестят, т. к. наблюдается явление

A ) Преломления
B ) Отражения
C ) Дифракции
D ) Интерференции
E ) Рассеивания.

1. Определите показатель преломления воды, если водолазу, находящемуся под водой, лучи солнца кажутся падающими под углом 68° к горизонту, в то время как высота солнца над горизонтом 60° (со s 68° = 0,3746).

A) 1,33
B) 1,8
C) 1,7.
D) 0,9.
E) 2,4

---

Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!