На
Главную
ГДЗ:
Английский
язык Алгебра Геометрия Физика Химия Русский
язык Немецкий
язык
Подготовка к экзаменам (ЕГЭ) Программы и пособия Краткое содержание Онлайн учебники
Шпаргалки Рефераты Сочинения Энциклопедии Топики с переводами
Все темы:"Рефераты по Физике"
Физика 9-10 класс
Лекция 8
7. Линза
7.1. Фокусные расстояние для сферической поверхности
A (
( s’
O s R O’
B C
n=1 n>1
Рассмотрим прохождение световой волной сферической поверхности,
разделяющей вакуум и некоторую среду, например, стекло, показатель которой
равен n. Пусть в точке O находится источник света.
Ранее мы получили соотношение между углом излучения (падения) луча
света и производной начальной фазы вдоль поверхности раздела двух сред:
.
В данном случае справа и слева у нас разные углы ( - это углы падения ( и
(, и разные длины волн - (0 в вакууме и ( в стекле. Прямая OO’ обозначает
оптическую ось и мы ограничиваемся параксиальными лучами, т.е. лучами,
проходящими через преломляющую поверхность вблизи оптической оси. Это
означает, что углы ( и ( малы.
С учетом этих замечаний мы можем записать:
; .
Здесь h - расстояние точки A от оптической оси.
Из этих уравнений следует:
; .
Собственно, мы здесь записали закон преломления для малых углов
и из него получили выражение, с помощью которого можно подсчитать радиус
сферической поверхности, необходимой для того, чтобы вышедшие из точки O
лучи собирались в точке O’.
Ограничиваясь лишь рассмотрением параксиальных лучей, мы можем не
делать различия между величинами s и s’ с одной стороны и длинами отрезков
OB и O’B с другой. Обозначим длины этих отрезков как x и x’.
Устремив теперь величину x к бесконечности (на сферическую поверхность
падает плоская волна), мы получим
; .
Иначе говоря, при падении на сферическую поверхность параллельного пучка
параксиальных лучей они соберутся в точке O’ на расстоянии x’=f’ от
поверхности. Величина f’ называется фокусным расстоянием.
Если мы хотим, чтобы вышедшие из точки O лучи после преломления на
сферической поверхности были параллельны оптической оси, нам в полученном
выражении нужно положить равной бесконечности величину x’(s’ и тогда
; .
Таким образом, слева и справа фокусные расстояния неодинаковы и различаются
в n раз.
С учетом полученных выражений мы можем записать такие соотношения:
или .
O’ O
Предположим теперь, что величина x1 2 3 4 5 6 7 8 9