Линзалар. Жұқа линзаның формуласы

Пәні: Физика

Өткізілетін тобы: 1108000–«Теміржол жылжымалы құрамдарын пайдалану және техникалық қызмет көрсету»1108032–«Тепловоз машинисінің көмекшісі»2 курс

Өткізілетін мерзімі: 05.12.2017 жыл

Сабақтың тақырыбы: §4.11 Линзалар. Жұқа линза формуласы. 

Сабақтың мақсаты: 

Білімділік: Линза түрлерлерімен таныстыру, линзада кескін алуды және кескінге сипаттама беруге үйрету. Жұқа линза формуласын пайдаланып есептер шығаруға дағдыландыру. 

Дамытушылық: Логикалық ойлау қабілетін дамыту, пәнге қызығушылығын , белсенділіктерін арттыру, алған білімдерін практикада ұштастыра білуге үйрету,ақпараттық танымдық қабілетін арттыру. 

Тәрбиелік: Студенттерді жауапкершілікке, нақтылыққа, отбасын қадірлеуге,қз күштерінк сенуге тәрбиелеу.

Сабақтың көрнекілігі: Интербелсенді тақта, бейнерооиктер т.б.

Сабақтың түрі: Аралас сабақ. 

Сабақтың типі: Жаңа білімді меңгерту. 

Сабақтың әдісі: Түсіндірмелі сұрақ-жауап

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру кезеңі

• Студенттермен амандасу

• Түгендеу

• Сынып тазалығына көңіл бөлу

• Сабаққа даярлығына назар аудару тексеру

Үй тапсырмасын сұрау. «Бинго» ойыны

1. Геометриялық оптика дегеніміз? (Жарықтың табиғатын қарастырмай оның тек таралуын ғана зерттейтін оптиканың бөлімі)

2. Жарық сәулесі дегеніміз? (Бойымен жарық энергиясы таралатын немесе толқын ұйытқуының таралу бағытын көрсететін сызық)

3. Геометриялық оптикада жарықтың таралуын түсіндіретін негізі төрт заң қалай аталады?

1. Жарықтың түзу таралу заңы

2. Жарықтың тәуелсіз таралу заңы

3. Жарықтың шағылу заңы

4. Жарықтың сыну заңы

4.Көлеңке дегеніміз? (Мөлдір дене емес дененің артындағы кеңістіктің жарық энергиясы түспейтін аумағы)

5. Жарықтың шағылуы? (Екі ортаның шекарасына бағытталған жарық сәулесінің жүру бағытының өзгеру құбылысын айтады)

6. Жазық айна дегеніміз? (Тегіс өңделген және шағылдыратын қабатпен жабылған, қисықтық радиусы шексіздікке ұмтылатын жазық бетті айтамыз)

7. Қисық айналар дегеніміз? (Шағылдыратын беттері қисық болып келетін айналарды айтамыз)

8. Айнаны ұлғайту дегеніміз? (Кескіннің сызықтық мөлшерінің заттың сызықтық мөлшеріне қатынасына тең физикалық шама)

9. Жарықтың сыну құбылысы? (Кескіннің сызықтық мөлшерінің заттың сызықтық мөлшеріне қатынасына тең физикалық шама)

10. Призма дегеніміз? (Қиылсатын жазықтықтармен шектелген мөлдір дене)

Жаңа сабақ

Линзалар.

Көптеген оптикалық аспаптарда: телескопта, микроскопта, фотоаппаратурада, проекциялық аппаратттарда, дүрбіде, көзілдіріктерде линзалар қолданылады. Линза дегеніміз – екі жағы сфералық бетпен шектелген мөлдір дене.

Жинағыш линзаның ортасы шетіне қарағанда қалың, ал шашыратқыш линзалардың шеті қалың, ортасы жұқа болып келеді.

Линза беттерінің түріне қарай линзалар дөңес (жазық дөңес, екіжақты дөңес және ойыс-дөңес) және ойыс (жазық ойыс, екіжақты ойыс және дөңес-ойыс) болып бөлінеді.

Жинағыш линзалар

Шетінен ортасына қарай жуандайтын линзалар жинақтаушы линзалар деп аталады. Жинақтаушы линза бас оптикалық оське параллель өтетін жарық шоғын бір нүктеде жинайды. Осы нүкте линзаның бас фокусы F деп аталады.

Шашыратқыш линзалар

Ортасынан шетіне қарай жуандайтын линзалар шашыратқыш линзалар деп аталады. Бас оптикалық оське параллель жарық шоғын шашыарқыш линзадан өткен соң шашырайдыжәне сәулелер бас оптикалық осьтің бір нүктесінен таралған болып көрінеді, әрі ол нүктеде линзаның арғы жағында орналасуы керек. Осы нүктені шашыратқыш линзаның бас жорамал фокусы – Fдеп атайды.

Линзаның негізгі ұғымдары мен сипаттамалары.

5-суретте кескінделеген линзаны қарастырайық. Мұндағы мен линзаның сфералық беттерінің қисықтық центрлері, мен – сфералық беттердің қисықтық радиустары. Линзаны жасайтын сфералық беттердің қисықтық центрлері арқылы өтетін түзуді линзаның бас оптикалық осі деп атайды. Линзаның бас оптикалық осінің бойында, линзалар центрінде жатқан О нүктесін оптикалық центрі деп атайды. Оптикалық центр арқылы өтетін, бірақ қисықтық центрлері арқылы өтпейтін түзулер KL қосымша осьтер деп аталады.

Бас оптикалық осьтің линза беттерімен қилысатын А және В нүктелері линзаның төбелерін , ал линза төбелерінің арақашықтығы линзаның қалыңдығын береді. Егер линзаның қалыңдығы сфералық беттердің қисықтық радиусымен шамалас болса, онда оны қалың линза,ал әлдеқайда кіші болса, жұқа линза деп атайды.

Линзаның оптикалық күші. Линзаның сәулені қалай сындыратынын анықтау үшін линзаның оптикалық күші деп аталатын физикалық шама енгізіледі. Оны D әрпімен белгілейді. Линзаның оптикалық күші деп бас фокус арақашықтығына кері шаманы айтады:

ДПТР

1 диоптрия –фокус аралығы 1 м болатын линзаның оптикалық күші.

D > 0 жинағыш линза

D < 0 шашыратқыш линза.

Жұқа линзаның формуласы.

Жұқа линзаның формуласын қорытып шығарайық.S – жарық шығарып тұрған нүкте. S₁ – нүктенің кескіні, SA - түскен сәуле, AS₁ - линза арқылы өткен сәуле, F - линзаның бас фокусы, BF - линзаның фокальдік жазықтығы, О - линзаның оптикалық центрі, ОВ - линзаның қосымша осі,В нүктесі- линзаның қосымша фокусы.Нәрседен линзаның оптикалық центріне дейінгі SO қашықтықты d әріпімен, линзаның оптикалық центрінен кескініне дейінгі OS₁ қашықтықты f әрпімен, линзаның фокустық арақашықтығы OF -ты F әрпімен белгілейді.

SA S₁ мен OBS₁ үшбұрыштары – үшбұрыштар ұқсастығының үшінші белгісіне сәйкес ұқсас үшбұрыштар. Ұқсас үшбұрыштардың сәйкес қабырғалары және қабырғаларының кесінділері пропорционал болады. Демек , немесе жоғарыда аталған белгілеулерді пайдалансақ, болады. Түрлендіруден кейін аламыз. Теңдіктің екі жағында d – ға бөлсек,

Бұл формула жұқа линзаның формуласы деп аталады.

Линзаларда кескіндерді тұрғызу.

Линзалардағы кескіндердітұрғызу үшін негізгі үш сәулені пайдаланады.

1. Бас оптикалық оське параллель сәулелер линзадан сынғаннан кейін оның фокусы арқылы өтеді.

2.Линзаның оптикалық центрі арқылы өтетін сәуле сынбайды.

3. Линзаның бас фокусы арқылы өтетін сәуле линзадан сынғаннан кейін бас оптикалық оське параллель өтеді.

Есептер шығару.

1. Фокус аралығы 20 м жинағыш линзаның оптикалық күшінің абсолют мәні неге тең болады?

Берілгені: Шешуі:

F=20 м

т/к D-?

1. Фокус аралығы 4 см жинағыш линзадан нәрсе 6 см қашықтыққа орналасқан. Кескіннің линзадан арақашықтығын және қандай болатындығын анықтаңыз.

Берілгені: Шешуі:

2. Фокус аралығы 25 см шашыратқыш линзаның оптикалық күшінің абсолют мәні нешеге тең?

Берілгені: Шешуі:

Сабақты қорытындылау. Рефлекция

Бағалау. Студенттердің жаңа сабақта алған білімдерін пысықтау, сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды бағалау.

Үйге тапсырма беру.

1. § 4.11 тақырыптарын мазмұндау.

2. Тақырыптың бақылау сұрақтарына жауап беру.