Лабораторная работа № 14 «Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы»

(Лабораторная работа - дистанционная, выполняется в домашних условия)

Цель работы: научиться определять фокус линзы различными способами

Задание 1: Ответить на вопросы (1 балл)

1. Запишите формулу тонкой линзы

2. Запишите формулу определения фокуса линзы с учетом ее поперечных размеров

3. Запишите формулу определения фокуса линзы по линейному увеличению изображения.

4. Постойте изображения предмета в собирающей линзе, если предмет находится межу фокусом и двойным фокусом.

5. Постройте изображение в рассеивающей линзе.

Задание 2: Решите задачи.

Подгруппа 1

Задача 1 (1 балл). Определение фокуса линзы по формуле тонкой линзы

Расстояние между свечой и стенкой составляет L=120см. Когда между ними поместили собирающую линзу, то на стене получилось отчетливое изображение свечи. Определить главное фокусное расстояние линзы:

1) расстояние от свечи до линзы 50 см;

2) расстояние от изображения до линзы 80 см. Какие получились изображения? Постройте рисунок, заполните таблицу, сделайте вывод.

Указание: Значение фокуса округлите до десятых. Сравните полученные результаты в обоих опытах. Если линзу не менять, меняется ли фокус?

Задача 2 (1 балл). Определение фокуса линзы по линейному увеличению изображения.

На расстоянии 20 см от собирающей линзы находится предмет АВ=1,5 см, его действительное изображение А^/В^/ = 4,5см. Когда линзу отодвинули от предмета на расстояние 60 см, его действительное изображение оказалось равным А^/В^/ = 0,5см. Чему равен фокус линзы в обоих случаях? Какие получились изображения? Постройте рисунки, заполните таблицу, сделайте вывод.

Указание: Постройте два рисунка. Обратите внимание, в первом случае изображение предмета увеличенное, во втором случае изображение уменьшенное.

Задача 3 (1 балл). Определение фокуса линзы по размерам линзы

Чему равно фокусное расстояние и оптическая сила двояковыпуклой линзы с одинаковыми радиусами кривизны по 20 см, сделанной из стекла с абсолютным показателем преломления 1,5.

Задача 4 (1 балл). Проделайте опыт в домашних условиях, сделайте фото. В тетрадях опишите результаты опыта, сопроводив его рисунком. При отправлении данного задания фото опыта с Вашей фотографией ОБЯЗАТЕЛЬНО. В противном случае задание не проверяется. Цилиндрическая линза

Оборудование: Стакан с водой, расческа, цветной картон, фонарик.

Увеличительные стекла - линзы - применяются во многих бытовых приборах. Это и очки, и бинокль, и просто лупа, служащая для рассматривания маленьких предметов. Цилиндрическая линза, при некоторых условиях способна собрать лучи в точку. Изготовим такую линзу.

1) Возьмите обыкновенный (не граненый) чайный стакан и налейте в него воду. Линза готова.

2) Поставьте стакан с водой на цветной картон, укрепите перед краем бумаги расческу. Включите фонарик. Лучи света, проходящие между зубьями расчески, пройдут в стакан и, преломившись в воде, выйдут из другой стороны стакана, собравшись в одну точку, а затем снова разойдутся веером.

Прозрачная среда материала, из которого сделана линза, отличается от воздуха и способна преломлять лучи, то есть менять их направление. Конечно, стакан с водой далеко не идеальная цилиндрическая линза и в этом опыте нет четкого схождения лучей в одной точке, но представление об этом явлении получить можно.

Подгруппа 2

Задача 1 (1 балл). Определение фокуса линзы по формуле тонкой линзы

Расстояние между свечой и стенкой составляет L= 180см. Когда между ними поместили собирающую линзу, то на стене получилось отчетливое изображение свечи. Определить главное фокусное расстояние линзы: 1) расстояние от свечи до линзы 60 см; 2) расстояние от изображения до линзы 0,8 см. Какие получились изображения? Постройте рисунки, заполните таблицу, сделайте вывод.

Указание: Значение фокуса округлите до десятых. Сравните полученные результаты в обоих опытах. Если линзу не менять, меняется ли фокус?

Задача 2 (1 балл). Определение фокуса линзы по линейному увеличению изображения.

На расстоянии 40 см от собирающей линзы находится предмет АВ=1 см, его действительное изображение А^/В^/ = 3см. Когда линзу отодвинули от предмета на расстояние 90 см, его действительное изображение оказалось равным А^/В^/ = 0,5см. Чему равен фокус линзы в обоих случаях? Какие получились изображения? Постройте рисунки, заполните таблицу, сделайте вывод.

Указание: Постройте два рисунка. Обратите внимание, в первом случае изображение предмета увеличенное, во втором случае изображение уменьшенное.

Задача 3 (1 балл). Определение фокуса линзы по размерам линзы

Чему равно фокусное расстояние и оптическая сила двояковыпуклой линзы с одинаковыми радиусами кривизны по 30 см, сделанной из стекла с абсолютным показателем преломления 1,6.

Задача 4 (1 балл). Проделайте опыт в домашних условиях, сделайте фото. В тетрадях опишите результаты опыта, сопроводив его рисунком. При отправлении данного задания фото опыта с Вашей фотографией ОБЯЗАТЕЛЬНО. В противном случае задание не проверяется. Цилиндрическая линза

Оборудование: Стакан с водой, расческа, цветной картон, фонарик.

Увеличительные стекла - линзы - применяются во многих бытовых приборах. Это и очки, и бинокль, и просто лупа, служащая для рассматривания маленьких предметов. Цилиндрическая линза, при некоторых условиях способна собрать лучи в точку. Изготовим такую линзу.

1) Возьмите обыкновенный (не граненый) чайный стакан и налейте в него воду. Линза готова.

2) Поставьте стакан с водой на цветной картон, укрепите перед краем бумаги расческу. Включите фонарик. Лучи света, проходящие между зубьями расчески, пройдут в стакан и, преломившись в воде, выйдут из другой стороны стакана, собравшись в одну точку, а затем снова разойдутся веером.

Прозрачная среда материала, из которого сделана линза, отличается от воздуха и способна преломлять лучи, то есть менять их направление. Конечно, стакан с водой далеко не идеальная цилиндрическая линза и в этом опыте нет четкого схождения лучей в одной точке, но представление об этом явлении получить можно.

Критерии оценки

5 баллов – отлично                         4 балла – хорошо

3 балла – удовлетворительно        1-2 балла – неудовлетворительно

Методические указания к выполнению к оформлению работы

 Пример 1. Светящийся предмет находится на расстоянии 40 см от линзы, а его действительное изображение — на расстоянии 66 см от нее.   Чему равен фокус линзы?

Пример 2. На расстоянии 40 см от собирающей линзы находится предмет, его действительное изображение в 1,7 раза больше самого предмета. Чему равен фокус линзы?

Пример 3. Найдите фокусное расстояние двояковыпуклой линзы с радиусами кривизны 30 см, изготовленной из стекла с показателем преломления 1,6.