Применять законы отражения и преломления, строить изображения в линзах и зеркалах.
Лупа: мнимое увеличенное изображение
Собирающая линза как лупа: предмет внутри фокуса
Прочитайте теорию о тонкой линзе. Один из важных частных случаев — предмет расположен ближе фокуса (d < F). Тогда лучи после линзы расходятся, и изображение получается мнимым, прямым и увеличенным. Именно так работает лупа: изображение находится по ту же сторону, что и предмет.
Lesson notes
Электромагнитные волны и законы оптики
Электромагнитные волны — это поперечные волны, распространяющиеся в вакууме со скоростью c ≈ 3·10⁸ м/с. Связь скорости, длины волны и частоты: c = λ·ν. Шкала электромагнитных волн (от больших λ к малым): радиоволны → микроволны → инфракрасное → видимый свет → ультрафиолет → рентген → гамма-излучение. Все они имеют одинаковую природу и скорость в вакууме, отличаясь только частотой и длиной волны.
Закон отражения: угол падения равен углу отражения, оба луча и нормаль к поверхности лежат в одной плоскости. Закон преломления (закон Снеллиуса): n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂, где n — показатель преломления среды. При переходе из более плотной среды в менее плотную (n₁ > n₂) угол преломления больше угла падения. При превышении предельного угла θ_пр происходит полное внутреннее отражение: sinθ_пр = n₂/n₁.
Для тонкой линзы действует формула: 1/F = 1/d + 1/f, где d — расстояние от предмета до линзы, f — расстояние от линзы до изображения, F — фокусное расстояние. Оптическая сила линзы D = 1/F, единица — диоптрия (дптр). Линейное увеличение: Г = f/d. У собирающей линзы F > 0, у рассеивающей F < 0. Для действительного изображения f > 0, для мнимого f < 0. Типичная ошибка — забыть про знаки при подстановке в формулу линзы или перепутать единицы (F нужен в метрах, D — в дптр).