Lentile subtiri ,convergente

7/21/2019 Lentile subtiri ,convergente

http://slidepdf.com/reader/full/lentile-subtiri-convergente 1/16

Lentile subţiri

Lentilele, într-o formă sau alta, sunt produse şi folosite de om decâteva mii de ani, însă prima menţiune o găsim în Grecia Antică, în

comedia "Nephelai" (Norii) a poetului Aristofan, care vorbeşte despre olentilă convergentă folosită pentru a da foc unui obiect concentrândrazele soarelui pe acesta.

Pliniu cel Bătrîn (23-79) scrie că împăratul roman Nero folosea o bucată de smarald cu suprafeţele concave pentru a urmări luptele degladiatori, probabil pentru că suferea de miopie.

Matematicianul persan Alhazen (965-1038) a scris primul tratat

semnificativ de optică, în care discută despre rolul cristalinului ochiuluiîn formarea imaginilor pe retină.

Lentilele au început să se răspândească abia după inventareaochelarilor; probabil aceştia au fost inventaţi de florentinul Salvino

degli Armati pe la 1299.

Lentila optică este un mediu transparent delimitat prin doi dioptri din carecel puţin unul este sferic.



După forma lor, lentilele se clasifică în:

•biconvexe - bombate spre exterior pe ambele părţi;

•plan-convexe - bombate spre exterior într-o parte, şi plane pe cealaltă parte;

•menisc convergente- bombate spre exterior într-o parte, şi spre interior pe cealaltă parte;

•menisc divergente - bombate spre exterior într-o parte, şi spre interior pe cealaltă parte,diferenţa fiind că forma suprafeţei bombate este aceeaşi în ambele părţi;

•plan-concave - bombate spre interior într-o parte, şi plane pe cealaltă parte;

•biconcave - bombate spre interior pe ambele părţi.



Lentila

Mărirea sau micşorarea imaginilor obiectelor prin lentile

se datorează fenomenului de refracţiei a luminii .

L entilele de calitate sunt confecţionate din materiale cu indice

de refracţie cât mai mare.

Axa optica a

lentilei obiect

Imagine



Fo

Clasificarea lentilelor

Lentilele pot fi :

1.convergente sau 2.divergente

Lentilele convergente

sunt mai groase la

mijloc si au simbolul :

Lentilele divergente sunt

mai subţiri la mijloc si au

simbolul :

Lentilele convergente concentrează toate razelede lumină care vin paralel cu axa optică a lentileiîntr-un punct numit focar imagine(Fi) Altfelspus: lentilele convergente transformă unfascicul paralel de raze într-unul convergent.

Lentilele divergente împrăştie razele de lumină paralele cu axa optică a lentilei. Prelungirilerazelor refractate trec printr-un punct numitfocar imagine( Fi). Altfel spus: lentileledivergente transformă un fascicul paralel deraze într-unul divergent.

Focar

imagine.

Fo

.Fi

Focar

imagine

.



Forma lentilei şi caracteristicile materialului determină proprietăţileoptice ale acesteia:

- Axa optică este axa de simetrie a lentilei, care trece prin centrele decurbură ale celor două suprafeţe sferice şi trece prin centrul optic allentilei.

- Focarul principal obiect ale lentilei este punctul de pe axa opticăprincipală care are proprietatea că orice rază de lumina care vine de la el

(lentile convergente) sau se îndreaptă către el (lentile divergente) sedeplasează, după refracţia prin lentilă, paralel cu axa optică principală;

Fo. .

Focar

obiect



- Focarul principal imagine al lentilei este punctul de pe axa optică principalăcare are proprietatea că orice rază de lumina incidentă care se deplaseazăparalel cu axa optică principală este refractată către el (lentile convergente)

sau pare a ieşi din el (lentile divergente);

Focar

imagine.Fo

distanţa focală

- Distanţa focală este distanţa dintre lentilă şi focar.

Cele două focare, focarul obiect si focarul imagine, sunt situate simetric, de oparte şi de alta a lentilei.



211

2 11

1

1

R Rn

n f

Distanţa focală (f ) a unei lentile formată din doi dioptri

cu razele de curbură R 1 şi R 2 este:

Formula convergenţei:

f

C 1

Distanţa focală se măsoară în metri (m) iar convergenţa in dioptrii (δ=m-1)



Lentilele convergente au distanţafocală şi convergenţa pozitive şi potoferi atât imagini mărite cât şimicşorate, reale sau virtuale, dreptesau răsturnate. Sunt utilizate la ochelari pentrucorectarea hipermetropiei, la aparatefoto sau de proiecţie,

microscoape,lupe.

Lentilele divergente au distanţa focală şiconvergenţa negative şi pot oferi doarimagini micşorate, virtuale şi drepte.

Sunt utilizate la ochelari pentru corectareamiopiei, la vizorul de la uşa.

$



Imaginile care se formează la intersecţia razelor se numesc reale.

Imaginile care se formează la intersecţia prelungirilor razelor se numesc virtuale.

Imaginile virtuale nu se pot proiecta pe un ecran

Caracterizarea imaginilor



o b i e c t

i m a gi n e

Fo Fi

Y1

-Y2 -X1 +X2

NOTAŢII: Distanţa obiect-lentila= - X 1

este negativă!

Distanţa lentila- imagine= + X 2 ;

înălţimea obiectului= Y 1 ;

înălţimea imaginii = - Y 2 este negativa!

Construc ţia de imagini prin lentile convergente

Cazul-1-dacă obiectul este plasat înaintea focarului principal obiect.

*imaginea se formeaza laintersectia razei paralele cuaxa optică a lentilei(refractă prin focarulimagine Fi ), cu raza care

trece nedeviată prin centrullentilei

*imaginea este reala pentruca aceste raze se întâlnesc sirasturnată

Astfel de imagini se obţin cu aparatul de proiecţie



Construc ţia de imagini prin lentile c onvergente

Cazul-2-dacă obiectul este aşezat între focarul principal obiect şilentilă

*imaginea se formeaza laintersectia prelungirii

razei paralele cu axaoptică a lentilei, refractăprin focarul imagine Fi , cuprelungirea razei caretrece nedeviată princentrul lentilei

- Imaginea este virtuală, mărită si dreaptă

o b i e c t

*imaginea este virtualapentru ca aceste raze nu se întâlnesc decât daca suntprelungite(spre stânga)

- Astfel de imagini se obţin cu lupa

Fo Fi

NOTAŢII:*Distanţa obiect-lentila= -X1 este

mereu negativă!

Distanţa lentila-

imagine= X2 este

negativă doar laimagini virtuale

înălţimeaobiectului=Y1 ;

înălţimea imaginii= Y2 este pozitiva

doar la imagini

drepte !

-X2

-X1

Y1

Y2

i m a gi n e



Fo

CONSTRUCŢIA DE IMAGINI ÎN LENTILE DIVERGENTE

NU are importanţă unde este plasat obiectul faţă de lentila divergentă

Imaginea se formeaza laintersectia prelungirii razeiparalele cu axa optică alentilei, refractă astfel incât

prelungirea ei sa treacă prinfocarul imagine Fi , cu razacare trece nedeviată princentrul lentilei

Imaginea este virtuală, micşorată şi dreaptă

o b i e c t

Imaginea este virtuala pentruca se formează la intersecţiaunei raze cu o prelungire de rază

Fi

-X2 -X1

Y1

Y2 i m a gi n

e



FORMULELE LENTILELOR

Imaginea unui obiect aşezat la distanţa -X1 de lentilăse formează la distanţa X2 de lentilă care se calculeazăcu relaţia:

Mărirea liniară b arată de câte ori e mai înaltă imagineadecât obiectul; se calculează cu formula:

o b i e c t imagine

Dacă b <1 atunci imaginea este mai mică decât obiectul (micşorată).Dacă b <0 atunci imaginea este răsturnată.

Fo FiY1

-Y2

-X1 +X2

f X X

111

12

1

2

1

2

X

X

Y

Y b

21

111

1

R Rn

f Distanţa focală (f ) a unei lentile formată din doidioptri cu razele de curbură R 1 şi R 1 este:



1.O lentila are convergenţa: +12,5 dioptrii.

a) Lentila este convergentă sau divergentă? De ce?

b) Aflaţi distanţa focală a lentileic)Dacă la distanţa 12cm de lentilă aşezăm un obiect cu

înălţimea 2cm, care e înălţimea imaginii?

3.Alegeţi răspunsul corect: O lentilă divergenta oferă imagini :

a) micşorate şi reale; b) drepte, mărite ;

c) micşorate şi virtuale; d) reale, mărite;e) r ăsturnate şi virtuale

4. O lentilă divergentă poate fi utilizată în calitate de lupă, sau

lentilă pentru aparatul de proiecţie, ori de fotografiat? De ce?

Exerciţii – scrieţi răspunsurile pe caiet

2. Cum crezi că este lentila din imagineaalăturată: convergentă sau divergentă?

Explică de ce.



5. Notăm cu | X 1 | modulul distanţei de la obiect la lentilă :

I . Intr-un aparat de proiecţie cu lentila având distanţa focală 5cm,

la ce distanţă de lentilă e bine să aşezăm filmul? : a) | X 1 |>5cm ; b) 5cm < | X

1 |<15cm ; c) | X

1| <5cm ;

d) 5cm < | X 1

| <10cm ; e) 10cm < | X 1| <50cm

I I . Dacă utilizăm lentila cu convergenţa 4 dioptrii în calitate de

lupă , atunci :

a) |X 1 | >4cm ; b) |X

1 | <4cm ; c) |X

1 |<15cm ,

d) |X 1 | <25cm ; e) |X

1 |>40cm

I I I . La ce distanţă de aparatul de fotografiat cu lentilă de

convergenţa 20 dioptrii, trebuie să aşezi obiectul pe care îl

fotografiezi :a) | X

1 |<5cm ; b) 5cm < | X

1 |<15cm ; c) | X

1| >10cm

d) 5cm < | X 1| <10cm ; e) | X

1| >5cm

Exerciţii – scrieţi răspunsurile pe caiet



6. De la ce distanţă trebuie fotografiat uncopac înalt de 10m astfel încât imaginea

copacului să aibă înălţimea de 2cm (şi deci să fie bine încadrată pe filmul foto), dacă lentilaaparatului foto are convergenţa 20dioptrii ?

7. Un obiect e situat la distanţa 20cm de o lentilă cu convergenţa4 dioptrii.I. Aflaţi distanţa focală ,

II. Reprezentaţi(schematic) imaginea obiectului,I I I . Caracterizaţi natura imaginii(reală sau virtuală?, mărită sau

micşorată?, dreaptă sau răsturnată?) , I V . Aflaţi mărirea liniară b

Exerciţii

Indica ţ ie: Atenţie la semne, şi la unităţi de măsură!!

Înălţimea imaginii o veţi considera Y2

= -2cm= -0,02m ; nu Y2

= +2cm !!

Amintiţi-vă cum este imaginea aparatului foto: dreptă sau răsturnată?

Documents

Lentile subtiri ,convergente