| Тема 7 | ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ -периодические изменения вектора индукции магнитного поля и вектора напряженности электрического поля. | |||||||||||||||
| Свободные электромагнитные колебания | ➨периодически повторяющиеся изменения силы тока в электрической цепи, происходящие без потребления энергии от внешних источников. Такие колебания можно получить в электрическом колебательном контуре. | |||||||||||||||
Реальный
колебательный
контур
( )
| ➨электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью С, катушки индуктивностью  и сопротивления  обмотки катушки;
➨ в реальном колебательном контуре свободные электромагнитные колебания являются затухающими;
| 
| ||||||||||||||
Идеальный
колебательный
контур
(контур Томсона)
| ➨электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью ;
➨простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания;
| 
| ||||||||||||||
● свободные
электромагнитные
колебания
 в контуре
| ➨в цепи возникают незатухающие гармонические колебания, если в некоторый момент времени зарядить конденсатор до напряжения  .
По гармоническому закону будут изменяться:
напряжение  на обкладках конденсатора С:
 ;
ток  в катушке индуктивности :
 ;
В каждый момент времени  мгновенные значения напряжения  и тока  сдвинуты по фазе на  .
Например: предельным значениям напряжения соответствуют мгновенные значения тока  , предельным значениям тока  - мгновенные значения напряжения  .
| |||||||||||||||
Формула Томсона
 [с]
| ➨ период собственных (свободных) колебаний контура; | |||||||||||||||
·   [Гц]
| ➨ частота собственных колебаний. | |||||||||||||||
·  
| ➨ циклическая частота собственных колебаний. | |||||||||||||||
| Превращение энергии в колебательном контуре | ➨в колебательном контуре происходит взаимное превращение энергии электрического поля
 
в энергию магнитного поля   ;
➨дважды за период  происходит перекачка энергии из электрического поля конденсатора  в магнитное поле катушки индуктивности  и обратно.
| |||||||||||||||
· закон сохранения
энергии в идеальном
колебательном
контуре
  
| ➨полная энергия электромагнитного поля сохраняется и равна амплитудному значению электрической энергии конденсатора  или амплитудному значению энергии магнитного поля катушки индуктивности  .
| |||||||||||||||
 Вынужденные электрические колебания
| ➨незатухающие колебания в колебательном контуре, происходящие под периодически изменяющимся внешним воздействием.
➨ для получения незатухающих колебаний необходимо в реальный колебательный контур непрерывно подводить энергию, которая бы компенсировала потери энергии в контуре. Эту функцию выполняет генератор переменного тока ~  .
| |||||||||||||||
| ГЕНЕРАТОР переменного тока | ➨машина, преобразующая механическую энергию вращения в электрическую энергию переменного тока. ➨ принцип действия генератора переменного тока основан на явлении электромагнитной индукции. | |||||||||||||||
| ➨простейшая модель генератора – вращающаяся в постоянном магнитном поле рамка.
Поместим в однородное магнитное поле рамку, которая проводит электрический ток и приведем ее во вращение с угловой скоростью  . Магнитный поток, пронизывающий рамку, определим по формуле:
 ,
т.к.  ,то амплитудное значение потока равно:
 ,
тогда  .
Скорость изменения потока через рамку (первая производная  ):
По закону электромагнитной индукции (закон Фарадея):
    ,
где  - амплитудное значение ЭДС.
| |||||||||||||||
| Устройство генератора | 
| |||||||||||||||
| ИНДУКТОР (вращающаяся часть - ротор) | ➨постоянный магнит или электромагнит, создающий магнитное поле; | |||||||||||||||
| ЯКОРЬ (неподвижная часть - статор) | ➨обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС. | |||||||||||||||
| ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК | ➨ ток, величина которого с течением времени меняется по модулю и направлению.
Переменный синусоидальный ток представляет собой вынужденные колебания тока в электрической цепи, происходящие с частотой , совпадающей с частотой вынуждающей ЭДС:
 - амплитудное значение силы тока;
 - сдвиг фазы между колебаниями тока и ЭДС.
| |||||||||||||||
| Действующие (эффективны е) значения силы тока и напряжения | ➨ о силе переменного тока судят по его тепловому действию, т.к. оно не зависит от направления тока. По тепловому действию переменного тока определяют «эффективную» силу тока. | |||||||||||||||
| ➨ эффективной силой и эффективным напряжением переменного синусоидального тока называются сила и напряжение постоянного тока, который производит такое же тепловое действие, как и данный переменный ток. | ||||||||||||||||
· действующее значение
силы тока
➨ величина, в  раз меньше амплитудного значения  силы тока;
| · действующее значение
напряжения
➨величина, в  раз меньше амплитудного значения  напряжения;
| |||||||||||||||
МГНОВЕННАЯ
МОЩНОСТЬ
переменного тока
или
| ➨ равна произведению мгновенных значений силы тока  и напряжения  (при совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения);
 - амплитудные значения силы тока и напряжения.
| |||||||||||||||
СРЕДНЯЯ МОЩНОСТЬ
переменного тока
| ➨т.к. среднее значение квадрата косинуса за период равно 0,5; | |||||||||||||||
МОЩНОСТЬ
переменного тока
| ➨при совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мощность равна произведению действующих значений силы тока и напряжения. | |||||||||||||||
| ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА | ➨представляет собой колебательный контур, к которому приложена внешняя синусоидальная ЭДС. | 
| ||||||||||||||
АКТИВНОЕ
сопротивление
| ➨величина, характеризующая сопротивление электрической цепи (или ее участка) электрическому току, обусловленное необратимыми превращениями энергии в другие формы (преимущественно в тепловую). | |||||||||||||||
| РЕАКТИВНОЕ сопротивление | ➨величина, характеризующая сопротивление, оказываемое переменному току электрической емкостью  и индуктивностью  цепи (или ее участка), обусловленное передачей электрической энергии электрическому или магнитному полю элементов цепи и обратно.
| |||||||||||||||
| · ИНДУКТИВНОЕ сопротивление | ➨ 
| |||||||||||||||
| · ЕМКОСТНОЕ сопротивление | ➨ 
| |||||||||||||||
| ПОЛНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ цепи переменного тока | ➨ 
| |||||||||||||||
РЕЗОНАНС
в электрической
цепи
 = 
 = 
| ➨явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура; | |||||||||||||||
➨возникает при равенстве индуктивного сопротивления  емкостному сопротивлению
 ( =  ).
При этом полное сопротивление цепи становится наименьшим, равным активному 
( ).
| ||||||||||||||||
➨резонанс так же наступает при равенстве частоты генератора и собственной частоты  колебаний электрической цепи ( = ). Резонансная частота равна: .
| ||||||||||||||||
| ТРАНСФОРМАТОР | ➨электротехническое устройство, предназначенное для преобразования (повышения или понижения) напряжения переменного электрического тока. | |||||||||||||||
· устройство
трансформатора
| ➨ простейший трансформатор состоит из:
железного сердечника (магнитопровода) и расположенных на нем двух обмоток: первичной -  и вторичной -  витков.
При подключении первичной обмотки трансформатора к источнику переменной ЭДС ~e1обе обмотки пронизывает общий магнитный поток Ф.
Изменение магнитного потока во вторичной обмотке возбуждает ЭДС индукции ~e2.
| |||||||||||||||
| · режимы работы | ➨ без нагрузки (холостой ход); под нагрузкой (рабочий ход). | |||||||||||||||
| · режим ХОЛОСТОГО хода | ➨ этот режим имеет место при разомкнутой вторичной цепи.
В этом случае ток во вторичной цепи отсутствует, т.е.  =0.
При холостом ходе ЭДС самоиндукции, действующая в первичной обмотке, почти равна поданному на нее напряжению сети переменного тока, в которую включен трансформатор, т.е.  .
| |||||||||||||||
| · режим РАБОЧЕГО хода | ➨ этот режим имеет место при замкнутой вторичной цепи. В этом случае трансформатор нагружен (т.е. к нему подключены потребители энергии) и в цепи вторичной обмотки течет ток  .
| |||||||||||||||
КОЭФФИЦИЕНТ
ТРАНСФОРМАЦИИ
| ➨ равен отношению витков  первичной обмотки к числу витков  вторичной обмотки;
➨отношение напряжения  на первичной обмотке к напряжению  на вторичной обмотке;
➨ отношение силы тока во вторичной обмотке к силе тока  в первичной обмотке.
| |||||||||||||||
· ( > )
| ➨ понижающий трансформатор; | |||||||||||||||
· ( < )
| ➨ повышающий трансформатор. | |||||||||||||||
КПД
трансформатора
| ➨равен отношению полезной мощности  (мощности, отдаваемой потребителям) к затраченной мощности  (мощности, которая берется трансформатором от сети переменного тока).
| |||||||||||||||
| Производство, передача, потребление электрической энергии | ➨электроэнергию вырабатывают на электростанциях и передают потребителям на большие расстояния с помощью линий электропередачи.
При передаче электроэнергии по проводам часть этой энергии необратимо переходит во внутреннюю энергию и выделяется в проводах в виде теплоты:
 (по закону Джоуля-Ленца).
Способы снижения потерь электроэнергии:
1)увеличить сечение проводников  , что экономически не выгодно;
2)уменьшить силу тока  , что достигается применением трансформаторов.
 - повышающий трансформатор, преобразует напряжение до  , пропорционально уменьшается сила тока.
 - понижающий трансформатор, преобразует высоковольтное напряжение  до уровня, необходимого потребителю 
| |||||||||||||||
| Тема 8 | ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ- электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве. Экспериментально были получены в 1880 г. Герцем. | |||||||||||||||
| Источник электромагнитных волн | ➨ колебательный контур. | |||||||||||||||
| · открытый колебательный контур | ➨в таком контуре электрическое поле конденсатора и магнитное поле катушки пространственно не разделены (антенна). | |||||||||||||||
Основные идеи
теории Максвелла
| ➨ 1)создано математическое описание электромагнитного поля, которое объясняло все известные на то время факты с единой точки зрения и позволяло предсказывать новые явления;
2)переменное магнитное поле порождает в пространстве вихревое электрическое поле;
3)переменное электрическое поле порождает магнитное поле;
4)электрическое поле и магнитное поле – различные формы проявления единого электромагнитного поля;
5)скорость распространения электромагнитных взаимодействий конечна и равна скорости света в вакууме  ;
6)свет – есть форма электромагнитных волн.
| |||||||||||||||
Скорость
распространения электромагнитных волн
| ➨ в вакууме - - предельная скорость распроcтранения любых физических взаимодействий в природе;
| |||||||||||||||
➨ в веществе –зависит от природы вещества, его диэлектрической  и магнитной проницаемости  (всегда меньше, чем в вакууме).
| ||||||||||||||||
| · длина электромагнитной волны | ➨ расстояние, которое проходит волна за время, равное периоду
| |||||||||||||||
 Свойства
электромагнитных волн
| ➨ 1) они могут распространяться не только в различных средах, но и в вакууме;
2) их скорость в вакууме – фундаментальная физическая константа; в любой среде их скорость меньше;
3)они поперечны, векторы  и  (перпендикулярные друг другу) в электромагнитной волне перпендикулярны направлению ее распространения;
4)их интенсивность увеличивается с ростом ускорения излучающей заряженной частицы;
5)волны с частотами  вызывают у человека зрительные ощущения;
6)при определенных условиях проявляются типичные волновые свойства (явления отражения, преломления, дифракции, интерференции, поляризации);
| |||||||||||||||
| Радиосвязь | ➨использование свойств электромагнитных волн является основой радиосвязи – передачи информации с помощью радиоволн (волн, частоты которых охватывают широкий диапазон: от 3·104до3·1011Гц). | |||||||||||||||
| · изобретение радио 7 мая 1895 г. – день рождения радио | ➨возможность практического применения электромагнитных волн для установления связи без проводов впервые продемонстрировал русский физик А.С. Попов. | |||||||||||||||
· приемник
А.С. Попова
| ➨ 1 – антенна – в антенне электромагнитные волны вызывали вынужденные колебания тока и напряжения; | |||||||||||||||
| ➨ 2 – когерер – стеклянная трубка с двумя электродами, заполненная металлическими опилками; в нее с антенны подавалось переменное напряжение; в обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, т.к. опилки имеют плохой контакт друг с другом; прошедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты; между опилками проскакивают мельчайшие искорки, спекают опилки и сопротивление когерера падает(примерно в 100-200 раз); встряхнув прибор, можно вернуть ему большое сопротивление. | ||||||||||||||||
| ➨ 3 – электромагнитное реле – сила тока в катушке электромагнитного реле возрастает и реле включает электрический звонок; так регистрируется прием электромагнитной волны антенной; ➨ 4 – электрический звонок – удар молоточка звонка по когереру встряхивал опилки, возвращал его в исходное состояние и приемник снова был готов к регистрации электромагнитных волн; ➨ 5 – источник постоянного тока; | ||||||||||||||||
| Модуляция | ➨мощность радиоизлучения гораздо больше на высоких частотах, поэтому используют высокую несущую частоту, которую модулируют (изменяют) звуковой частотой. ➨ процесс наложения колебаний одной частоты на колебания другой называется модуляцией. Виды модуляции:амплитудная, частотная, фазовая. | |||||||||||||||
 · амплитудная
| ➨процесс изменения амплитуды высокочастотных незатухающих электромагнитных колебаний с помощью колебаний звуковой частоты. Для этого в передатчике последовательно с колебательным контуром генератора высокой частоты включают вторичную обмотку трансформатора, на первичную обмотку которого подается сигнал звуковой частоты. | |||||||||||||||
| Детектирование | ➨процесс преобразования сигнала в результате которого в приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания; полученный в результате детектирования сигнал соответствует звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика; усиленные колебания низкой частоты могут быть превращены в звук. | |||||||||||||||
| Принципы радиосвязи | ➨переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстро меняющееся электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Достигая приемной антенны, электромагнитная волна вызывает в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик. | |||||||||||||||
Радиопередатчик Радиоприемник
 
| ||||||||||||||||
| РАДИОПЕРЕДАТЧИК | ||||||||||||||||
| · ГВЧ – генератор высокой частоты | ➨ формирует радиосигналы – электрические колебания высокой (несущей) частоты ВЧ. | |||||||||||||||
| · МК – микрофон | ➨ преобразовывает звуковой сигнал в электрические колебания низкой частоты НЧ. | |||||||||||||||
| · МД – модулятор | ➨смешивает электрические сигналыВЧ и НЧ. | |||||||||||||||
| · УВЧ – усилитель высокой частоты | ➨усиливает модулированные по амплитуде (в соответствии с передаваемым сообщением) радиосигналы высокой частоты МВЧ. | |||||||||||||||
| · АП – антенна передающая | ➨излучает в окружающее пространство электромагнитные высокой частоты ВЧ (до 30 кГц), в то время как звуковой сигнал представляет собой механические колебания низкой частоты НЧ (0,1-10 кГц). | |||||||||||||||
| РАДИОПРИЕМНИК | ➨осуществляет прием электромагнитных волн. Колебательный контур приемника, настроенный на частоту передатчика, резонирует, исключает помехи, усиливает полезный сигнал. | |||||||||||||||
| · ПА – приемная антенна | ||||||||||||||||
| ·ДМ - демодулятор | ➨преобразует модулированные колебания высокой частоты МВЧ в колебания низкой частоты НЧ до необходимого уровня. | |||||||||||||||
| · Д - динамик | ➨принимает колебания низкой частоты НЧ и преобразует их в звуковые сигналы, адекватные передаваемому сообщению. | |||||||||||||||
| Шкала электромагнитных волн | ➨непрерывная последовательность частот и длин волн электромагнитных излучений, представляющих собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. | |||||||||||||||
| Границы по частотам или длинам волн между различными видами электромагнитного излучения весьма условны – последовательные участки шкалы непрерывно переходят друг в друга. Электромагнитные излучения, частоты которых отличаются на много порядков (например, радиоволны и рентгеновские лучи), имеют качественно различные свойства. | ||||||||||||||||
| · закономерности электромагнитных волн | ➨по мере перехода от более длинных волн (малых частот) к более коротким (большим частотам)волновые свойства света (интерференция, дифракция, поляризация) проявляются слабее, а квантовые свойства, в которых решающую роль играет величина энергии  , проявляются сильнее.
| |||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Название диапазона | Частота
 , Гц
| Длина волны
 , м
| Источники возбуждения | Методы фиксации, область применения | ||||||||||||
| Низкочастотные колебания | до 103 | более 3·104 | Генераторы переменного тока | Электротехнические (электротехника) | ||||||||||||
| Радиоволны | 103 | 3·105 | Генераторы радиочастот. Генераторы СВЧ | Радиотехнические (радиотехника, телевидение, радиосвязь, радиолокация) | ||||||||||||
| Инфракрасное излучение | 1012 | 3·10-3 | Излучение молекул и атомов при теп-ловых и электрических воздействиях | Тепловые и фотографические (теплицы) | ||||||||||||
| Видимый свет | 3,8×1014 | 8·10 -7 | Глаз. Фотографические. Фотоэлек-трческие (жизнь на Земле) | |||||||||||||
| Ультрафиолетовое излучение и мягкое рентгеновское излучение | 7,5·1014 3·1017 | 4·10 -7 10-9 | Излучение атомов при воздействии ускоренных электронов | Фотографические. Фотоэлектрические (медицина) | ||||||||||||
Рентгеновское и
 -излучение
| 3·1020 | 10-12 | Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц | Фотографические. Ионизационные (медицина, металлургия) | ||||||||||||
| -излучение
| 1023 | 3·10 -15 | Ядерные процессы Радиоактивный распад. Космические процессы. | Ионизационные (метод меченых атомов) | ||||||||||||
| Раздел 5.ОПТИКА И КВАНТОВАЯ ФИЗИКА ЛЕКЦИЯ 10 | ||||||||||||||||
| Тема 9 | ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА | |||||||||||||||
| - раздел физики, в котором изучаются явления и закономерности, связанные с возникнове-нием, распространением и взаимодействием с веществом световых электромагнитных волн. | ||||||||||||||||
| Источники света | ➨ тела, которые излучают свет. При излучении источник света теряет часть своей энергии, а поглощая свет увеличивает внутреннюю энергию. Таким образом, распространение света сопровождается переносом энергии. | |||||||||||||||
| · виды источников света | ➨ u температурные – излучение света происходит в результате нагревания тела до высокой температуры; v люминесцентные (холодное свечение) – тела излу-чают свет при облучении их светом (фотолюминесцен-ция), рентгеновскими лучами, катодными лучами, радио-активным излучением, при окислительно-восстановитель-ных процессах (хемилюминесценция). | |||||||||||||||
| · точечный источник света | ➨ источник света, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до освещаемого предмета (Солнце, звезды). | |||||||||||||||
| · световой луч | ➨ линия, вдоль которой распространяется энергия свето-вых электромагнитных волн. | |||||||||||||||
| Закон прямолинейного распространение света | ➨ в оптически однородной прозрачной среде (показа-тель преломления которой везде одинаков) свет распро-страняется по прямым линиям. | |||||||||||||||
· экспериментальные
доказательства
| ➨ если расстояние между источником света и экраном значительно больше размеров источника, то на экране образуется четкая тень предмета. | |||||||||||||||
| ➨ если тело (2) поместить ближе к источнику (1), то его уже нельзя считать точечным; на экране образуются области тени (3) и полутени (4). | |||||||||||||||
| · тень | ➨ область пространства за предметом, куда не попадает свет от источника. | |||||||||||||||
| · полутень | ➨ область, в которую попадает свет от части источника. | |||||||||||||||
| · ограничения закона прямолинейного распространения света | ➨ закон нарушается, если свет проходит через очень малые отверстия, причем отклонение от прямолинейного распространения тем больше, чем меньше отверстие. | |||||||||||||||
| Закон независимости световых пучков | ➨ распространение световых лучей в среде происходит независимо друг от друга: отдельные лучи света, пере-секаясь не взаимодействуют. | |||||||||||||||
| Законы отражения света | ➨ луч падающий  и луч отражен-ный  лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения;
| 
 
| |||||
➨ угол падения равен углу отражения: 
| |||||||
Законы преломления света
среда
среда
| ➨ луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; | ||||||
➨ отношение синуса угла падения к синусу угла преломления  есть величина постоянная для данных двух сред и равная относительному показателю преломления двух сред  :
| |||||||
| · относительный показатель преломления | 
| ➨ равен отношению абсолютного показателя преломления второй среды  к абсолютному показателю преломления первой среды  ;
➨ показывает, во сколько раз скорость света в первой среде  больше скорости света во второй среде 
| |||||
| · абсолютный показатель преломления | 
| ➨ показывает, во сколько раз скорость света в вакууме  больше скорости света  ср в данной среде;
| |||||
| · следствия закона преломления | ➨ если свет переходит из среды оптически более плотной  (например, стекло nст=1,5) в среду оптически менее плотную  (например, воздух nвоздуха≈1,0), то угол преломления  больше угла падения  (и наоборот);
| ||||||
n1 стекло
n2 вoздух
|
> 
| ||||||
Полное отражение
iпред
n1- стекло
n2 -вoздух  = 900
> - условие полного
отражения
| ➨ отражение света при его падении из среды оптически более плотной  в среду оптически менее плотную ;
➨ с увеличением угла падения  увеличивается угол преломления  и при некотором угле падения  =  угол преломления окажется равным 900 и будет сколь-зить по поверхности раздела двух сред;
| ||||||
· предельный угол
полного отражения
| ➨ угол падения  , при котором угол преломления  равен  ( );
Согласно закону преломления света:
  
| ||||||
 ·применение
явления
полного
отражения
рис. 1
рис. 2
рис. 3
| ➨ явление полного отражения используется в призмах полного отражения. | ||||||
| Показатель преломления стекла равен 1,5, поэтому предельный угол для границы стекло-воздух равен: |  
| ||||||
Поэтому при падении света на границу стекло-воздух при  всегда будет иметь место полное отражение.
| |||||||
➨ призмы полного отражения позволяют:
1) повернуть луч на (поворотная призма) – исполь-зуют в перископах - рис.1;
2) изменить направление светового луча на  (оборачивающая призма) – используют в призматическом бинокле - рис. 2;
3) изменить порядок следования световых лучей (верхний луч становится нижним и наоборот)- рис. 3.
| |||||||
 Призма
| ➨ прозрачное тело, ограниченное с трех сторон плоскими поверхностями, пересекающимися так, что линии их пересечения  взаимно параллельны.
| ||||||
| · треугольная призма | |||||||
·  ход лучей в призме
M N
| ➨ от источника S луч падает на грань АС трехгранной призмы АВС, переходя из оптически менее плотной среды (воздух) в оптически более плотную среду (стекло).
➨ в точке М луч преломляется и идет в призме по прямой МN. При выходе из призмы в точке N через грань СВ луч еще раз преломляется, отклоняясь к основанию призмы.
Для наблюдателя действительное изображение источника Sсдвинуто на угол ипредставлено как мнимое  .
| ||||||
| · угол отклонения луча
призмой
| ➨  ,
где:  - угол падения луча на грань АС,
 - угол преломления на грани ВС.
| ||||||
· преломляющий угол 
призмы.
| ➨ угол между гранями АС и ВС. | ||||||
| Построение изображений в плоском зеркале | ➨ основано на соблюдении закона отражения: угол паде-ния равен углу отражения  .
Изображение в плоском зеркале мнимое , располо-жено симметрично относительно поверхности зеркала ( ) и равно по размерам самому предмету.
| ||||||
| |||||||
| ЛИНЗЫ линзы делятся: | ➨ прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими или сферической и плоской поверхностями и преобразующее форму светового пучка; | ||||||
| · по оптическим свойствам | ➨ линзы, превращающие входя-щий параллельный пучок све-товых лучей в пучок сходящихся лучей; | 
| |||||
| - собирающие | |||||||
| - рассеивающие | ➨ линзы, превращающие входя-щий параллельный пучок свето-вых лучей в пучок расходящихся лучей; | 
| |||||
| · по внешней форме | |||||||
- выпуклые линзы
 (собирающие линзы)
|  ➨ линзы, у которых середина толще, чем края.
| ||||||
| Двояко- выпуклая | Плоско- выпуклая | Вогнуто-выпуклая | |||||
- вогнутые линзы
(рассеивающие линзы)
|  ➨ линзы, у которых края толще, чем середина.
| ||||||
| Двояко- вогнутая | Плоско- вогнутая | Выпукло-вогнутая | |||||
| Тонкая линза | ➨ линза считается тон-кой, если ее толщина много меньше, чем ра-диусы  и  обеих поверхностей.
| 
| |||||
| · главная оптическая ось | ➨ прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы. | ||||||
| · оптический центр | ➨ точка  пересечения главной оптической оси с тонкой линзой, проходя через которую луч света не изменяет своего направления.
| ||||||
| · побочная оптическая ось | ➨ произвольная прямая, проходящая через оптический центр линзы  под углом к главной оптической оси.
| ||||||
| · главный фокус | ➨ точка  на главной оптической оси, в которой пересекаются преломленные линзой сходящиеся лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси;
➨ линза имеет два главных фокуса;
| ||||||
| · фокусное расстояние
линзы
| ➨ расстояние от центра линзы до главного фокуса .
| ||||||
· формула тонкой линзы
| ➨ связывает между собой фокусное расстояние линзы, расстояние  от предмета до линзы, и расстояние  от изображения до линзы.
| ||||||
➨  -фокусное расстояние линзы;
 -для собирающей линзы;
 - для рассеивающей линзы;
| |||||||
➨ - расстояние от предмета до линзы; 
| |||||||
➨ - расстояние от линзы до изображения;
 , если изображение  и предмет  находятся по разные стороны от линзы;
 , если и находятся с одной стороны линзы.
| |||||||
Оптическая сила линзы
 [дптр = м-1]
| ➨ величина, обратная фокусному расстоянию.
 - для собирающей линзы;
 - для рассеивающей линзы.
| ||||||
| ➨ оптическая сила линзы зависит от показателя пре-ломления линзы  и от радиуса кривизны сферических поверхностей, ограничивающих линзу, и  ;
, > 0 –для выпуклых поверхностей;
, < 0 –для вогнутых поверхностей.
| ||||||
| · единица оптической силы - диоптрия | ➨ 1 дптр обладает линза с фокусным расстоянием  1м.
| ||||||
Линейное увеличение
 или 
| ➨ отношение линейных раз-меров изображения к ли-нейным размерам  предмета.
Из подобия треугольников:
| 
| |||||
| Виды изображений Н: | |||||||
| · прямое | ➨ если изображение и предмет расположены по одну сторону главной оптической оси линзы;
| ||||||
| · перевернутое (обратное) | ➨ если изображение и предмет расположены по разные стороны главной оптической оси;
| ||||||
| · действительное | ➨ если изображение получено сходящимися лучами и его можно спроецировать на экран; | ||||||
| · мнимое | ➨ если изображение получено не сходящимися лучами, а построено на продолжениях лучей, его нельзя спроеци-ровать на экран, а можно только наблюдать (лупа). | ||||||
· увеличенное
| ➨ если предмет находится от линзы на расстоянии бо-льшем, чем ее фокусное расстояниеи меньшем, чем двойное фокусное расстояние  .
| ||||||
· уменьшенное
| ➨ если предмет находится на расстоянии большем, чем двойное фокусное расстояние линзы.
| ||||||
| Построение изображений в линзах | ➨ луч 1 -параллелен главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через фокус; луч 2 -проходит через оптический центр линзы и не изменяет своего направления. | ||||||
Предмет  находится:
| Изображение предмета:
| Построение изображения | |||||
| собирающие линзы | |||||||
· между оптическим центром
линзы и фокусом 
| ➨ прямое, увеличенное, мнимое. Рис. 1 | 
| |||||
| ·в фокусе
| ➨ изображение находится в бесконечности Рис. 2 | 
| |||||
| ·в двойном фокусе
| ➨ действительное, обратное, равное, расположенное на расстоя-нии, равном двойному фокусу. Рис. 3 | 
| |||||
| · за двойным фокусом
| ➨ действительное, уменьшенное, обратное, расположенное по другую сторону линзы между фоку-сом и двойным фокусом. Рис. 4 | 
| |||||
| рассеивающие линзы | |||||||
·Рис. 5 
Рис. 6 
| ➨ прямое, уменьшенное, мнимое, независимо от расстояния предмета до линзы. Рис. 5 | 
| |||||
| Рис. 6 | 
| ||||||
| Оптические приборы | |||||||
| - устройства, предназначенные для получения на экранах, светочувствительных пластинках, фотопленках и в глазу изображений различных объектов: фотоаппарат; глаз; очки; лупа; микроскоп; зрительные трубы. | |||||||
| Фотоаппарат | ➨ прибор, позволяющий фиксировать оптические изобра-жения, даваемые линзой; ➨ основными частями являются камера и объектив; ➨ в качестве объектива служит собирающая линза (система линз), дающая действительное, перевернутое, уменьшенное изображение на фотопластинке, которая покрыта фоточувствительным слоем. | ||||||
| |||||||
| Глаз | ➨ с оптической точки зрения человеческий глаз представляет собой оп-тическую систему, по-добную фотоаппарату. Изображение: действительное, уменьшенное, перевернутое | <
Дата добавления: 2015-10-01; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1414 | Нарушение авторских прав Поиск на сайте: Лучшие изречения:  | 4049 -  |
Ген: 0.012 с.