Transcript Lentile - WordPress.com

oglinzi
• Oglinzile = suprafeţe lucioase
• Dispozitivele funcţionează pe baza reflexiei
luminii
plane
• Clasificare
concave (convergente)
sferice
convexe (divergente)
Oglinzi plane
Oglinda plană
Forma : imagine dreaptă
(în aceeaşi poziţie ca obiectul)
Natura : imagine virtuală
(nu poate fi prinsă pe un paravan)
Mărimea : imagine egală cu obiectul
Locul : imagine în partea opusă obiectului
Construcţia imaginilor în oglinda plană
Oglinzi convergente
Oglinzi sferice
fac parte dintr-o sferă (o calotă sferică)
Raza de curbură
O = centrul optic
al oglinzii
V = vârful oglinzii
axă optică secundară ( o infinitate)
Axa optică principală
(unica)
raza incidentă
normala (raza de curbură)
F ( focar )
C=O
f = distanţa focală = VF = R / 2
raza reflectată
Oglinzi concave
(convergente)
(partea lucioasă
în interiorul sferei)
raze uzuale în construcţii
1
V
F
O
raza care soseşte paralel cu axa optică principală,
după reflexie trece prin focar
VF = OV / 2 = f = distanţă focală
2
V
F
O
raza care soseşte prin centrul optic al oglinzii,
se întoarce pe acelaşi drum ( tot prin centrul optic)
3
F
O
dacă raza incidentă ar sosi trecând prin focar,
s-ar reflecta paralel cu axa optică principală
Notaţii uzuale
y
O
obiect
F
V
y.’
oglindă
f
imagine
x
linie continuă = rază reală
linie punctată = prelungire (rază virtuală)
x’
distanţa oglindă-imagine
distanţa obiect-oglindă
Convenţie de semne
a). pentru segmente
y
y >0
x < 0 (negativ; - x)
(pozitiv; +y )
x >0
(pozitiv; +x )
x
O
y < 0 (negativ; -y)
Convenţie de semne
• Pentru unghiuri
sens pozitiv
sens trigonometric direct
+ α
sens negativ
sensul acelor de ceasornic
- α
exemple de construcţie a imaginilor
a) oglinzi convergente
1) obiectul foarte departe de oglindă ( -x > -2f)
Forma : imagine răsturnata (y > 0, y’ < 0 sau y < 0, y’ > 0 )
Natura : imagine reala ( poate fi prinsă pe un paravan)
Mărimea : imagine mai mica decât obiectul ( y’ < y)
Locul : imagine intre f si centrul optic ( -2f < x’< - f)
b) obiectul foarte aproape de oglindă ( x < f)
Forma : imagine dreapta (y > 0, y’ > 0 sau y < 0, y’ < 0 )
Natura : imagine virtuala ( nu poate fi prinsă pe un paravan)
Mărimea : imagine mai mare decât obiectul ( y’ > y)
Locul : imagine in spatele oglinzii ( x’> 0)
Oglinzi convergente ( concave)
Aplicaţii ale
oglinzilor
Proiectoare auto (faruri)
Proiectoare auto (faruri)
Proiectoare cu oglinzi convergente
Proiectoare II
Centrală solară cu oglinzi
reflectoare
Reflectoare I
Reflectoare II
Oglinzi convexe
(divergente)
( lucioase pe exteriorul sferei)
raze uzuale în construcţii
Oglinzi divergente
1
raza care soseşte pe o direcţie paralelă cu axa optică principală,
se reflectă pe o direcţie ce trece cu prelungirea prin focar
Fv
O
2
Fv
raza care soseşte pe direcţia centrului optic
se reflectă pe aceeaşi direcţie
( cu prelungirea prin centrul optic principal)
O
exemple de constuctii imagini
b) Oglinzi divergente (convexe)
1) obiectul foarte departe de oglindă
Fv
5 ) obiectul foarte aproape de oglindă
Obs: totdeauna oglinzile divergente dau imagini mai mici decât obiectul
Dimensiunea imaginii creşte cu apropierea obiectului de oglindă
C
Oglinzi divergente stradale
Lentile
• Medii transparente cu feţe sferice ( plane= sfere de rază infinită)
din sticle sau material plastic
• Funcţionează pe baza fenomenului de refracţie a luminii
convergente
biconvexă
plan-convexă
menisc convergent
plan-concavă
menisc divergent
Clasificare
divergente
biconcavă
simbol
tipuri de lentile în practică
elementele şi drumul razelor la o lentilă convergentă
elementele şi drumul razelor la o lentilă divergentă
raze uzuale în construcţia
imaginilor
1. Raza care soseşte pe lentilă paralel cu axa optică principală
după refracţie trece prin focar;
2. Raza care cade pe direcţia centrului optic
trece pe aceeaşi direcţie ( nu este deviată – refractată);
3. Raza ce vine pe direcţia focarului
după refracţie merge paralel cu axa optică principală
notaţii uzuale
lentilă
y
obiect
y’
f
distanţă focală
x
distanţa obiect-lentilă
x’
distanţa lentila-imagine
imagine
Exemple de construcţii ale imaginilor
a) lentile convergente
1) obiectul foarte departe de lentilă (- x > -f)
Forma : imagine răsturnata (y > 0, y’ < 0 sau y < 0, y’ > 0 )
Natura : imagine reala ( poate fi prinsă pe un paravan)
Mărimea : imagine mai mica decât obiectul ( y’ < y)
Locul : imagine intre f si centrul optic (2f > x’ > f)
Forma : imagine dreapta (y > 0, y’ > 0 sau y < 0, y’ < 0 )
Natura : imagine virtuala ( nu poate fi prinsă pe un paravan)
Mărimea : imagine mai mare decât obiectul ( y’ > y)
Locul : de aceeaşi parte a lentilei ca si obiectul ( x’< 0)
obs: lentilele convergente pot da imagini reale sau virtuale
( virtuală numai dacă obiectul e foarte aproape de lentilă
x < f sau –x < -f )
5) obiectul foarte aproape de lentilă (- x < -f)
Lentile convergente
b) lentile divergente
1) obiectul foarte departe de lentilă ( -x > - 2f)
Fv
Fv
Forma : imagine dreapta (y > 0, y’ > 0 sau y < 0, y’ < 0 )
Natura : imagine virtuală ( nu poate fi prinsă pe un paravan
– se formeaza prin prelungirea razei reale)
Mărimea : imagine mult mai mica decât obiectul ( y’ < y)
Locul : imagine de aceeasi parte cu obiectul (x < 0 ; x’ <0 sau x > 0; x’ > 0)
6) obiectul foarte aproape de lentilă ( -x > -f)
Forma : imagine dreaptă (y > 0, y’ > 0 sau y < 0, y’ < 0 )
Natura : imagine virtuală ( nu poate fi prinsă pe un paravan
– se formează prin prelungirea razei reale)
Mărimea : imagine mai mica decât obiectul ( y’ < y)
Locul : imagine de aceeasi parte cu obiectul (x < 0 ; x’ <0 sau x > 0; x’ > 0)
obs: lentilele divergente nu dau niciodată imagini reale
Lentile diferite
Lentila bifocala
Lentile de contact
ochelari
aberaţii
geometrice
cromatice
astigmatism
coma
aberaţia geometrică (de sfericitate)
în cazul ideal – refracţia aceeaşi – focar unic
în realitate – razele refractate diferit, datorită grosimii diferite – focare multiple
Corecţie: diafragmarea razelor periferice
imaginea produsă de razele paraxiale
Aberaţia cromatică
diversele culori care compun lumina albă focalizează în locuri diferite
( datorită fenomenului de dispersie)
fiecare culoare va avea focarul ei
Corecţie: asocierea unei lentile convergente (cu dispersie pozitivă)
cu una divergentă ( cu dispersie negativă)
astigmatismul = deformarea imaginii în raport cu obiectul
exemplu: obiectul pătrat – imaginea „pernă”
- imaginea „butoi”
coma: focarul nu este punctiform ci de forma unui segment de dreaptă
Instrumente optice cu imagini
reale
• formate din oglinzi şi lentile;
• imaginile pot fi prinse pe paravane (sunt reale);
• amintim: ochiul, aparatele fotografice şi camere
de luat vederi, aparate de proiecţie ( de diafilme
şi diapozitive, cinematografice, pentru PC,
militare, pentru teatru,etc.)
Aparate (camere) foto
părţi obligatorii:
obiectiv
camera obscură
sistem de stocare a imaginii
(film fotosensibil, sistem electronic, etc.)
declanşator
sistem de vizare
diafragmă ( poare fi automată)
reglarea timpului de expunere (poate fi automat)
Aparate fotografice
Camere TV si de supraveghere
obiective
• obiectiv = sistem (ansamblu) de lentile
convergente şi divergente
• corectat de aberaţii
• intra componenţa instrumentelor optice
cu imagini reale şi virtuale (imaginare)
obiective
ochiul
Defectele ochiului
miopia, hipermetropia, prezbitismul, astigmatismul
miopia
Miopia apare când globul ocular este uşor mai lung - din fata
pana in spate - decât de obicei. Aceasta determina razele de
lumina sa se focalizeze in fata retinei, si nu pe retina cum ar fi
normal.
Miopii au dificultati in vederea lucrurilor la distanta, cum ar fi
semnele de circulaţie, dar vad bine de aproape, cum ar fi cititul
sau cusutul.
Semne: Persoanele mioape acuza frecvent dureri de cap sau de
ochi si se pot simţi obosite când şofează sau fac sport.
Tratament: Miopia poate fi corectata cu ochelari, lentile de
contact sau prin chirurgie refractiva. Având miopie, prescripţia
de ochelari va avea un număr negativ .
Miopie si corectare
(ochelari divergenti)
necorectată
corectată
Hipermetropie
(corectare :ocheleri convergenti)
necorectată
corectată
Persoanele afectate de hipermetropie pot vedea obiectele
îndepărtate foarte bine, dar au dificultati in vederea celor din
apropiere.
Care sunt cauzele hipermetropiei? Globul ocular al persoanei
hipermetrope este mai scurt decât normal si ca urmare, razele de
lumina care intra in ochi sunt focalizate in spatele retinei.
Semne: Hipermetropii se plâng de dureri de cap sau de ochi si se
pot simţi obosiţi când au de făcut o munca ce necesita vederea de
aproape.
Tratamentul hipermetropiei: Hipermetropia poate fi corectata cu
ochelari sau cu lentile de contact. Prescripţia dumneavoastră va
avea un număr pozitiv (cu plus), de exemplu +2,50.
Prezbitism
se manifesta ca hipermetropismul dar datorita varstei, cristalinul nu
este suficient de elastic
(corectare cu ochelari convergenti)
necorectat
corectat
• In jurul vârstei de 40 de ani vederea de aproape,
cum ar fi cititul, cusutul sau lucrul la computer,
devine neclara. Aceasta li se întâmpla tuturor la
un moment dat, chiar si celor care n-au avut
niciodată probleme vizuale.
• Semne ale prezbiopiei: Când apare prezbiopia,
o persoana va observa ca este nevoie sa tina
cartea, ziarul, revista sau alte materiale de citit
cu mana întinsa pentru a putea vedea clar.
Când are de făcut o munca ce necesita vederea
de aproape, persoana poate avea dureri de cap
sau sa se simtă obosita.
•
Astigmatism
(deformarea globului ocular)
corectarea – lentile speciale cilindrice
astigmatism
• Astigmatismul se datorează corneei de forma neregulata
si se corectează cu ochelari sau lentile de contact.
• Semne: Uneori, astigmatismul necorectat va poate da
dureri de cap sau de ochi si poate produce vedere
distorsionata si întunecata.
• Tratament: Astigmatismul poate fi corectat cu ochelari
sau lentile de contact. Prescripţia dumneavoastră va
conţine trei parţi in loc de una, de exemplu -2,75 / 1,25 axa 180 grade. Prima parte indica corecţia
principala, sferica, iar partile doi si trei arata mărimea si
localizarea astigmatismului.
•
aparate de proiectie
cinematografica
Aparate de proiectie
lunete
Instrumente optice cu imagini
virtuale
• formate din oglinzi si lentile;
• imaginile se privesc cu ochiul liber ( nu pot
fi prinse pe paravane;
• amintim : lupele, microscoape optice ( cu
lumina) lunete astronomice si terestre,
lunete duble (binocluri), telescoape.
lupa
Microscoape optice
lunete
Sfarsit
Proiect realizat de: Simion
Lucian
Profesor indrumator : Vilceanu
Mihai