Exemplos de fenômenos luminosos. Fenômenos luminosos na natureza viva

O primeiro problema é dedicado à propagação retilínea da luz em um meio transparente homogêneo.

A primeira lei da óptica geométrica: em um meio transparente homogêneo, a luz se propaga retilínea.

A altura da árvore é de 21 metros. A altura de uma pessoa é de 1,75 metros. A sombra projetada por uma pessoa é de 3 metros. Determine o comprimento da sombra que a árvore projetará.

Solução para o problema (Fig. 1)

Arroz. 1. Ilustração do problema

A solução do problema está relacionada à semelhança dos triângulos.

Resposta: 36 metros

O segundo problema está relacionado com a lei da reflexão.

Se colocarmos dois espelhos planos paralelos um ao outro e colocarmos uma vela acesa entre eles, quantas imagens podemos observar?

A solução do problema

Vamos ver como uma imagem é criada em espelhos planos (Fig. 2).

Arroz. 2. Ilustração do problema

Vamos olhar para o espelho esquerdo. Nele receberemos uma imagem virtual de uma fonte de luz, que estará à mesma distância da fonte de luz. No espelho direito temos o mesmo reflexo. A seguir, no espelho esquerdo obtemos uma imagem do reflexo, e no espelho direito vemos a imagem que estava originalmente ali. Este raciocínio pode ser continuado ad infinitum.

O próximo problema está relacionado à lei da refração.

A distância focal da lente coletora é 20 cm. Determine a potência óptica desta lente.

Vamos usar o sistema SI:

F = 0,2m

A potência óptica é a razão entre um e a distância focal da lente.

Resposta: 5 dioptrias

Se obtivermos potência óptica negativa, estaríamos falando de lentes divergentes.

O próximo problema considera o caminho dos raios em uma lente.

Arroz. 3. Ilustração do problema

Existem duas imagens no eixo óptico principal (Fig. 3). Uma imagem é um objeto perpendicular ao eixo óptico principal. A segunda é uma imagem invertida do objeto, que também é perpendicular ao eixo óptico principal.

É necessário determinar onde está localizada a lente convergente e onde está seu foco.

A solução do problema

Arroz. 4. Ilustração do problema

Vamos direcionar o raio do topo do objeto para o topo da imagem A₁ (Fig. 4). Neste caso, o feixe passará pelo centro óptico. Ou seja, onde o feixe cruzar com o eixo óptico principal, haverá uma lente.

Para obter o foco, direcionamos um feixe do mesmo ponto paralelo ao eixo óptico principal. Chega à lente, é refratado e passa de tal forma que também atinge o ponto. Onde o raio refratado cruza o eixo óptico principal é o foco da lente.

Você aprendeu a resolver problemas do tema “Fenômenos Luminosos” e repetiu as principais leis da óptica geométrica.

Bibliografia

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. /Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Física 8. - M.: Mnemosine.
2. Perishkin A.V. Física 8. - M.: Abetarda, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Física 8. - M.: Iluminação.

Trabalho de casa

1. Em um dia ensolarado, a altura da sombra de uma régua métrica colocada verticalmente é de 50 cm e a sombra de uma árvore é de 6 metros. Qual é a altura da árvore?
2. As distâncias focais das três lentes são respectivamente 1,25 m, 0,5 m e 0,04 m. Qual é a potência óptica de cada lente?
3. Usando uma lente, foi obtida uma imagem invertida ampliada da chama de uma vela. Onde a vela estava localizada em relação à lente?

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• Participante: Maksimova Anna Alekseevna
• Chefe: Gusarova Irina Viktorovna

Objetivo do trabalho - estudar os fenômenos luminosos e as propriedades da luz por meio de experimentos, considerar as três propriedades principais da luz: retilineidade de propagação, reflexão e refração da luz em meios de diferentes densidades.

Tarefas:

1. Prepare o equipamento.
2. Faça os experimentos necessários.
3. Analise e documente os resultados.
4. Chegar a uma conclusão.

Relevância

Na vida cotidiana, encontramos constantemente fenômenos luminosos e suas diversas propriedades; o funcionamento de muitos mecanismos e dispositivos modernos também está relacionado às propriedades da luz. Os fenômenos luminosos tornaram-se parte integrante da vida das pessoas, por isso seu estudo é relevante.

Os experimentos abaixo explicam propriedades da luz como retilineidade de propagação, reflexão e refração da luz.

Para fornecer e descrever os experimentos, a 13ª edição estereotipada do livro “Física. 8 ª série." (Abetarda, 2010)

Precauções de segurança

Os dispositivos elétricos envolvidos no experimento estão totalmente operacionais, a tensão neles não excede 1,5 V.

O equipamento é colocado de forma estável sobre a mesa, o estado de funcionamento é mantido.

Ao final dos experimentos, os aparelhos elétricos foram desligados e os equipamentos retirados.

Experiência 1. Propagação retilínea da luz. (pág. 149, fig. 120), (pág. 149, fig. 121)

Objetivo da experiência– provar a retidão da propagação dos raios de luz no espaço usando um exemplo claro.

A propagação retilínea da luz é a propriedade que encontramos com mais frequência. Com a propagação retilínea, a energia de uma fonte de luz é direcionada para qualquer objeto ao longo de linhas retas (raios de luz), sem se curvar em torno dele. Este fenômeno pode explicar a existência de sombras. Mas além das sombras, há também penumbra, áreas parcialmente iluminadas. Para ver em que condições as sombras e a penumbra se formam e como a luz se propaga, vamos realizar um experimento.

Equipamento: uma esfera opaca (em um fio), uma folha de papel, uma fonte de luz pontual (lanterna de bolso), uma esfera opaca (em um fio) de tamanho menor para a qual a fonte de luz não será um ponto, uma folha de papel , um tripé para fixar as esferas.

Progresso do experimento

Formação de sombra

1. Vamos organizar os objetos na ordem: lanterna - primeira esfera (fixada em um tripé) - folha.
2. Obtemos a sombra exibida na folha.

Vemos que o resultado do experimento foi uma sombra uniforme. Suponhamos que a luz se propagou em linha reta, então a formação da sombra pode ser facilmente explicada: a luz vinda de uma fonte pontual ao longo de um raio de luz tocando os pontos extremos da esfera continuou a ir em linha reta e atrás a esfera, razão pela qual na folha o espaço atrás da esfera não está iluminado.

Suponhamos que a luz viajasse ao longo de linhas curvas. Nesse caso, os raios de luz, curvando-se, cairiam além da esfera. Não teríamos visto a sombra, mas como resultado do experimento, a sombra apareceu.

Consideremos agora o caso em que a penumbra é formada.

Formação de sombra e penumbra

1. Vamos organizar os objetos na ordem: lanterna - segunda esfera (fixada em um tripé) - folha.
2. Vamos iluminar a esfera com uma lanterna.
3. Obtemos a sombra, assim como a penumbra, exibida na folha.

Desta vez, os resultados do experimento são sombra e sombra parcial. Como a sombra foi formada já é conhecida no exemplo acima. Agora, para mostrar que a formação da penumbra não contradiz a hipótese da propagação retilínea da luz, é necessário explicar este fenômeno.
Neste experimento pegamos uma fonte de luz que não é um ponto, ou seja, composta por muitos pontos em relação a uma esfera, cada um dos quais emite luz em todas as direções. Considere o ponto mais alto da fonte de luz e o raio de luz que emana dela até o ponto mais baixo da esfera. Se observarmos o movimento do raio atrás da esfera até a folha, notaremos que ele incide na fronteira da luz e da penumbra. Os raios de pontos semelhantes indo nesta direção (do ponto da fonte de luz ao ponto oposto do objeto iluminado) criam penumbra. Mas se considerarmos a direção do raio de luz do ponto indicado acima até o ponto superior da esfera, então será claramente visível como o raio cai na região da penumbra.

A partir desta experiência vemos que a formação da penumbra não contradiz a propagação retilínea da luz.

Conclusão

Com a ajuda deste experimento, provei que a luz se propaga em linha reta, a formação de sombra e penumbra comprova a retilinearidade de sua propagação.

Fenômeno na vida

A retidão da propagação da luz é amplamente utilizada na prática. O exemplo mais simples é uma lanterna comum. Esta propriedade da luz também é usada em todos os dispositivos que contêm lasers: telêmetros a laser, dispositivos para corte de metal, ponteiros laser.

Na natureza, a propriedade é encontrada em todos os lugares. Por exemplo, a luz que penetra pelas fendas na copa de uma árvore forma uma linha reta claramente visível que passa pela sombra. Claro, se falamos de grandes escalas, vale a pena mencionar um eclipse solar, quando a lua projeta uma sombra sobre a terra, razão pela qual o sol não é visível da terra (naturalmente, estamos falando de sua área sombreada) . Se a luz não viajasse em linha reta, esse fenômeno incomum não existiria.

Experiência 2. A lei da reflexão da luz. (p.154, fig. 129)

Objetivo da experiência– provar que o ângulo de incidência do raio é igual ao ângulo de sua reflexão.

A reflexão da luz também é sua propriedade mais importante. É graças à luz refletida captada pelo olho humano que podemos ver quaisquer objetos.

De acordo com a lei da reflexão da luz, os raios incidentes e refletidos situam-se no mesmo plano com uma perpendicular traçada à interface entre os dois meios no ponto de incidência do raio; O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Vamos verificar se esses ângulos são iguais por meio de um experimento, onde tomamos um espelho plano como superfície reflexiva.

Equipamento: um dispositivo especial, que é um disco com escala circular impressa, montado em um suporte, no centro do disco há um pequeno espelho plano localizado horizontalmente (tal dispositivo pode ser feito em casa, usando um transferidor em vez de um disco; com escala circular), a fonte de luz é um iluminador fixado na borda do disco ou ponteiro laser, folha para realização de medições.

Progresso do experimento

1. Coloque a folha atrás do dispositivo.
2. Vamos acender a luz apontando para o centro do espelho.
3. Vamos traçar uma perpendicular ao espelho no ponto de incidência do feixe na folha.
4. Vamos medir o ângulo de incidência (ﮮα).
5. Vamos medir o ângulo de reflexão resultante (ﮮβ).
6. Vamos anotar os resultados.
7. Vamos alterar o ângulo de incidência movendo o iluminador, repita os passos 4, 5 e 6.
8. Vamos comparar os resultados (a magnitude do ângulo de incidência com a magnitude do ângulo de reflexão em cada caso).

Resultados do experimento no primeiro caso:

∠α = 50°

∠β = 50°

∠α = ∠β

No segundo caso:

∠α = 25°

∠β = 25°

∠α = ∠β

Pela experiência fica claro que o ângulo de incidência de um feixe de luz é igual ao ângulo de sua reflexão. A luz que atinge uma superfície espelhada é refletida no mesmo ângulo.

Conclusão

Com a ajuda da experiência e das medições, provei que quando a luz é refletida, o ângulo de sua incidência é igual ao ângulo de reflexão.

Fenômeno na vida

Encontramos esse fenômeno em todos os lugares, pois percebemos a luz refletida nos objetos com nossos olhos. Um exemplo visível notável na natureza é o brilho da luz refletida na água e outras superfícies com boa refletividade (a superfície absorve menos luz do que reflete). Além disso, lembre-se dos raios de sol que toda criança pode fazer com a ajuda de um espelho. Eles nada mais são do que um raio de luz refletido em um espelho.

Uma pessoa usa a lei da reflexão da luz em dispositivos como um periscópio, um refletor de luz espelhada (por exemplo, um refletor em bicicletas).

A propósito, usando o reflexo da luz de um espelho, os mágicos criaram muitas ilusões, por exemplo, a ilusão “Flying Head”. O homem foi colocado em uma caixa entre as decorações de forma que apenas sua cabeça ficasse visível da caixa. As paredes da caixa eram cobertas por espelhos inclinados para a paisagem, cujo reflexo impossibilitava a visão da caixa e parecia que não havia nada embaixo da cabeça e ela estava suspensa no ar. A visão é incomum e assustadora. Truques com reflexão também aconteciam nos teatros quando era necessário mostrar um fantasma no palco. Os espelhos foram “embaçados” e inclinados para que a luz refletida do nicho atrás do palco ficasse visível no auditório. O ator que interpreta o fantasma já havia aparecido no nicho.

Experiência 3. Refração da luz.(pág. 159, fig. 139)

Objetivo da experiência- provar que a razão entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é um valor constante para dois meios; prove que o ângulo de incidência de um feixe de luz (≠ 0°) vindo de um meio menos denso para um mais denso é maior que o ângulo de sua refração.

Na vida frequentemente encontramos a refração da luz. Por exemplo, colocando uma colher totalmente reta em um copo transparente com água, vemos que sua imagem se dobra na fronteira de dois meios (ar e água), embora na verdade a colher permaneça reta.

Para melhor examinar este fenômeno, entender por que ele ocorre e provar a lei da refração da luz (os raios, incidentes e refratados, estão no mesmo plano com uma perpendicular traçada à interface entre dois meios no ponto de incidência do raio; o a razão entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é um valor constante para dois ambientes) usando um exemplo, vamos realizar um experimento.

Equipamento: dois meios de densidade diferentes (ar, água), um recipiente transparente para água, uma fonte de luz (ponteiro laser), uma folha de papel.

Progresso do experimento

1. Despeje água em um recipiente e coloque uma folha atrás dele a alguma distância.
2. Vamos direcionar um feixe de luz para a água em um ângulo ≠ 0°, pois a 0° a refração não ocorre e o feixe passa para outro meio sem alterações.
3. Tracemos uma perpendicular à interface entre os dois meios no ponto de incidência do feixe.
4. Vamos medir o ângulo de incidência do feixe de luz (∠α).
5. Vamos medir o ângulo de refração do feixe de luz (∠β).
6. Vamos comparar os ângulos e criar a proporção de seus senos (para encontrar os senos, você pode usar a tabela de Bradis).
7. Vamos anotar os resultados.
8. Vamos alterar o ângulo de incidência movendo a fonte de luz, repita as etapas 4 a 7.
9. Vamos comparar os valores das relações senoidais em ambos os casos.

Suponhamos que os raios de luz, passando por meios de diferentes densidades, sofram refração. Neste caso, os ângulos de incidência e refração não podem ser iguais, e as razões dos senos desses ângulos não são iguais. Se não ocorreu a refração, ou seja, a luz passou de um meio para outro sem alterar sua direção, então esses ângulos serão iguais (a razão dos senos de ângulos iguais é igual a um). Para confirmar ou refutar a suposição, considere os resultados do experimento.

Resultados do experimento no primeiro caso:

∠α = 20

∠β = 15

∠α >∠β

sen∠α = 0,34 = 1,30

sen∠β 0,26

Resultados do experimento no segundo caso:

∠αˈ= 50

∠βˈ= 35

∠α ˈ > ∠β ˈ

sen∠α ˈ= 0,77 = 1,35

sen∠β ˈ 0,57

Comparação de razões seno:

1,30 ~1,35 (devido a erros de medição)

sin∠α = sin∠α ˈ = 1,3

sin∠β sin∠β ˈ

De acordo com os resultados do experimento, durante a refração da luz proveniente de um meio menos denso para um mais denso, o ângulo de incidência é maior que o ângulo de refração. as razões dos senos dos ângulos incidente e refratado são iguais (mas não iguais a um), ou seja, são um valor constante para dois determinados meios. A direção do feixe ao entrar em um meio de densidade diferente muda devido a uma mudança na velocidade da luz no meio. Num meio mais denso (aqui, a água), a luz viaja mais lentamente, razão pela qual o ângulo em que a luz passa pelo espaço muda.

Conclusão

Usando meus experimentos e medições, provei que quando a luz é refratada, a razão entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é um valor constante para ambos os meios quando os raios de luz passam de um meio menos denso para; um mais denso, o ângulo de incidência é menor que o ângulo de refração.

Fenômeno na vida

Também encontramos com bastante frequência a refração da luz, podemos dar muitos exemplos de distorção da imagem visível ao passar pela água e outros meios; O exemplo mais interessante é o aparecimento de uma miragem no deserto. Uma miragem ocorre quando os raios de luz que passam de camadas quentes de ar (menos densas) para camadas frias são refratados, o que muitas vezes pode ser observado em desertos.

Pelos humanos, a refração da luz é usada em vários dispositivos que contêm lentes (a luz é refratada ao passar pelas lentes). Por exemplo, em instrumentos ópticos como binóculos, microscópios, telescópios e câmeras. Uma pessoa também muda a direção da luz ao passar por um prisma, onde a luz é refratada diversas vezes, entrando e saindo dele.

Os objetivos do trabalho foram alcançados.

93. O que são chamadas de fontes de luz (§49)?

Todos os corpos dos quais emana luz são chamados fontes de luz. Existem fontes de luz térmica e luminescente, fontes de luz refletida:

- fontes de luz térmica emitem luz porque possuem temperatura elevada (Sol, estrelas, chama, filamento de lâmpada elétrica); os corpos começam a emitir luz a uma temperatura de cerca de 800°C; inventou a lâmpada elétrica Alexander Nikolaevich Lodygin (1847-1923, Rússia), transmitiu um visual moderno à luminária Thomas Edison (1847-1931, EUA);

- fontes de luz fluorescente– são fontes de luz fria, cuja radiação independe da temperatura (lâmpadas fluorescentes e a gás, tela de TV, monitor de computador, display de aparelhos eletrônicos, LEDs, insetos podres, vaga-lumes, alguns animais marinhos);

- fontes de luz refletida não se emitam; eles brilham apenas quando a luz de alguma fonte incide sobre eles. Por exemplo, a Lua, os planetas e seus satélites, satélites artificiais da Terra refletem a luz do Sol; À noite, os objetos são visíveis porque refletem a luz da lua ou de fontes térmicas e luminescentes.

94. Como a luz se propaga num meio homogêneo (§50)?

Em um meio homogêneo constituído pela mesma substância (por exemplo, ar, vidro, água), a luz se propaga direto.

A propagação retilínea da luz foi estabelecida pelo fundador da geometria Euclides (325-265 aC, Grécia Antiga).

95. O que é um feixe de luz e um feixe de luz (§51)?

- Raio de luz representa um fluxo luminoso estreito e limitado; feixes de luz podem ser isolados usando pequenos orifícios em placas opacas chamadas diafragmas.

Um feixe de luz pode ser paralelo(A), divergente(b), convergente(V).

Os feixes de luz de diferentes fontes são independentes uns dos outros e não afetam a propagação uns dos outros. Esta propriedade é chamada independência dos feixes de luz.

- Raio de luzé uma linha que indica a direção da propagação da luz e é usada para representar feixes de luz.

96. O que é uma fonte de luz pontual (§52)?

Fonte de luz pontual- esta é uma fonte cujas dimensões são pequenas em comparação com a distância dela ao observador.

97. O que é sombra e penumbra (§52).

- Sombra- esta é a região do espaço atrás do objeto na qual a luz da fonte não entra. A sombra dos objetos é formada quando eles são iluminados por fontes pontuais de luz.

- Penumbra- Esta é a área na qual entra a luz de apenas parte da fonte de luz.

Quando os objetos são iluminados por fontes de luz estendidas, uma área é formada sombras e penumbra. Por exemplo, quando a Lua está entre o Sol e a Terra, uma área de sombra (eclipse solar total) e penumbra (eclipse solar parcial) cai da Lua sobre a Terra.

98. Qual é a lei da reflexão da luz (§53)?

Lei da Reflexão da Luz coisa é:

O ângulo de reflexão da luz é igual ao ângulo de incidência:

O raio incidente, o raio refletido e a perpendicular, erguidos no ponto de incidência do raio até a interface entre os dois meios, estão no mesmo plano.

Os raios incidentes e refletidos são reversíveis. Por exemplo, se um feixe de luz incide sobre um espelho na direção AO, ele será refletido na direção OB; se a luz incidir sobre o espelho na direção BO, o feixe OA será refletido.

99. O que é reflexão especular e difusa da luz (§53)?

- Espelhado Isso é chamado de reflexão quando uma superfície lisa (espelho) permanece paralela mesmo após a reflexão. Superfícies lisas e polidas, espelhos e superfícies de água refletem espelhos.

- Difuso Isso é chamado de reflexão quando um feixe paralelo de luz incidente em uma superfície rugosa é refletido de forma dispersa, ou seja, os raios serão direcionados em direções diferentes. Graças à reflexão difusa (dispersa), vemos os objetos circundantes, o mundo que nos rodeia.

100. Por quais leis um objeto é representado em um espelho plano (§54)?

- Espelho plano fornece uma imagem direta e virtual de um objeto.

A imagem de um objeto em um espelho plano tem as mesmas dimensões do objeto.

A distância do objeto ao espelho plano é igual à distância do espelho à imagem, ou seja, o objeto e sua imagem são simétricos em relação ao espelho.

Um espelho plano dá imaginário imagem (inválida, aparente) de um objeto.

101. Quais espelhos esféricos você conhece e por quais parâmetros eles são caracterizados (§55)?

- Espelhos esféricos fazem parte da superfície de uma esfera oca. Existem espelhos esféricos côncavo E convexo. Para um espelho côncavo, a superfície côncava interna de uma bola oca é semelhante a um espelho. Num espelho convexo, a superfície convexa externa de uma bola oca é espelhada.

Os espelhos esféricos são caracterizados por pólo, centro óptico, raio, eixo óptico principal, foco principal e distância focal.

Na figura: ponto C – poste do espelho; t.O – centro óptico; СО – raio do espelho; CO direto – o eixo óptico principal do espelho; t.F – foco principal do espelho; distância FC – distância focal do espelho.

Espelhos côncavos são usados:

Quando você precisa criar um feixe de luz paralelo. Para isso, uma lâmpada luminosa é colocada no ponto focal do espelho. É utilizado em lanternas, faróis de automóveis, holofotes:

Quando você precisa focar um feixe de raios paralelos caindo em um espelho. Isso é usado em um telescópio refletor.

102. O que é chamado de refração da luz (§57)?

A mudança na direção de propagação da luz ao passar de um meio para outro é chamada refração da luz.

103. O que caracteriza a densidade óptica de um meio (§57)?

Densidade óptica do meio caracterizado pela velocidade de propagação da luz nele. Quanto maior a velocidade de propagação da luz, menor será a densidade óptica do meio. Por exemplo, a densidade óptica do vácuo, onde a velocidade da luz é máxima e é = 300.000 km/s, é igual a 1.

104. Como é formulada a lei da refração da luz (§57)?

- Se um raio de luz passa de um meio opticamente menos denso para um meio opticamente mais denso (por exemplo, do ar para a água), então o ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência (< ).

Se a luz passa de um meio opticamente mais denso para um meio opticamente menos denso (por exemplo, da água para o ar), então o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência (>).

Os raios incidentes e refratados, bem como a perpendicular erguida no ponto de incidência do raio até a interface entre os dois meios, situam-se no mesmo plano.

- O seno do ângulo de incidência está relacionado ao seno do ângulo de refração assim como a velocidade da luz no primeiro meio está relacionada à velocidade da luz no segundo meio: .

105. O que é chamado de ângulo limite de reflexão interna total (§58)?

Fenômeno reflexão interna total observado quando um feixe de luz passa de um meio opticamente mais denso para um meio opticamente menos denso. O ângulo de incidência no qual ocorre a reflexão interna total é chamado ângulo limite de reflexão interna total.

O fenômeno da reflexão interna total é utilizado, por exemplo, em prismas para mudar a direção dos raios de luz. Esses prismas são usados ​​em binóculos e periscópios.

106. O que é chamado de guia de luz e fibra óptica (§59)?

Bastões de vidro flexíveis nos quais um feixe de luz que entra por uma extremidade, experimentando repetidamente reflexão interna total, sai completamente pela outra extremidade, são chamados de guia de luz. Um novo ramo da óptica baseado no uso de guias de luz para transmitir informações é chamado de fibra óptica.

107. O que é chamado de lente? Quais são os tipos de lentes (§60)?

Lente chamado de corpo transparente limitado por duas superfícies esféricas. Existem lentes convexo (coleção) e côncavo (espalhamento).

108. O que é chamado de centro óptico, foco principal e distância focal da lente (§60)?

- Eixo óptico principal- esta é uma linha que passa pelos centros das superfícies esféricas que delimitam a lente.

- Centro óptico da lente- Este é o ponto por onde passam os raios de luz sem refração. Os raios passam pelo centro óptico da lente sem refração.

- Lente de foco principal- este é o ponto para o qual, após a refração, convergirão os raios de luz incidentes na lente paralela ao eixo óptico principal.

109. O que é chamado de potência óptica de uma lente (§60)?

O inverso da distância focal é chamado potência óptica da lente: . A potência óptica é medida em dioptrias(dopter). 1 dioptria = 1/m.

110. Como é lida a fórmula da lente (§61)?

A soma dos recíprocos das distâncias do objeto à lente e da lente à imagem é igual ao inverso da distância focal: .

111. Qual é a ampliação da lente (§61)?

Ampliação da lenteé igual à razão entre a distância da lente à imagem e a distância do objeto à lente: .

112. Em que partes consiste o olho (§63)?

Olho humano tem forma esférica com diâmetro de 25 cm. A parte externa é coberta por uma concha branca durável chamada. esclera (1) . A parte anterior transparente da esclera é chamada córnea (2) . Localizado atrás da córnea íris (3), determinar a cor dos olhos. No centro da íris está aluno, atrás do qual está um transparente lente (4), em forma de lente convergente. O sistema óptico do olho se forma em sua parede posterior, chamada retina (5), imagem real, reduzida e invertida de um objeto.

113. Como se chama (§63): acomodação do olho? ângulo de visão? melhor distância de visualização?

- Alojamento do olhoé a adaptação do olho às mudanças na distância de um objeto, ajustando a curvatura da lente.

- Ângulo de visão chamado de ângulo no qual um objeto é visível a partir do centro óptico do olho.

- Melhor distância de visão no olho normal de um adulto mede 25 cm, nas crianças cerca de 10 cm.

114. Qual é a diferença entre miopia e hipermetropia (§64)?

Existem duas deficiências visuais principais: miopia e hipermetropia.

Para pessoas míopes, uma imagem nítida de um objeto é obtida na frente da retina, e para pessoas míopes, atrás da retina.

A miopia é corrigida com o uso de óculos com lentes divergentes (côncavas), a hipermetropia - com lentes convergentes (convexas).

115. Cite os instrumentos ópticos e suas finalidades (§64).

Instrumentos ópticos São dispositivos cuja ação se baseia no uso de lentes. Esse:

- copos, usado para corrigir miopia e hipermetropia;

- lupa– uma lente com distância focal curta (de 1 a 10 cm), usada para visualizar pequenos objetos;

- microscópio, projetado para examinar corpos microscópicos;

- binóculos para observar corpos distantes;

- telescópio estudar corpos celestes;

- periscópio para observação por trás da cobertura;

- Câmera obter fotografias fotográficas nítidas de objetos;

- dispositivos de projeção - projetor de slides, projetor de filme, projetor gráfico– projetado para obter uma imagem ampliada de um objeto na tela.

116. Como é calculada a ampliação de uma lupa (§64)?

Lupaé uma lente com distância focal curta (de 1 a 10 cm), usada para visualizar pequenos objetos.

Ampliação da lupa igual à razão entre a distância de melhor visão e a distância focal da lupa: .

117. O que é chamado de espectro da cor branca (§65)?

O branco é uma cor complexa; consiste em sete cores simples.

O espectro branco é uma faixa multicolorida obtida a partir da decomposição da luz branca e composta por sete cores simples: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta (todo caçador quer saber onde está o faisão ).

Se um feixe de luz paralelo for direcionado para um prisma triangular, uma faixa multicolorida será obtida na tela, chamada espectro de luz branca. O espectro surge porque feixes de cores diferentes são refratados de maneira diferente por um prisma. Os raios vermelhos são refratados mais fracamente, enquanto os raios violetas são refratados mais fortemente. As cores restantes estão localizadas entre elas.

Um exemplo do espectro da luz solar é o arco-íris, que é formado pela decomposição da luz branca em gotas de chuva transparentes.

118. Como são chamadas as cores (§66): complementares? os principais?

- Adicional são cores que quando somadas dão o branco.

- Três cores espectrais - vermelho, verde e azul - são chamadas primárias. Porque nenhuma delas pode ser obtida adicionando as outras cores do espectro; adicionar essas três cores pode resultar no branco; Dependendo da proporção em que essas cores são adicionadas, você pode obter diferentes cores e tonalidades.

119. Explique a origem (§67): a) incolor dos corpos, b) transparência dos corpos, c) cor da superfície dos corpos.

Na interface entre dois meios ocorrem três fenômenos: reflexão (espalhamento), refração e absorção de luz. A cor de um corpo iluminado por luz branca depende da cor da luz que esse corpo espalha, transmite ou absorve.

Corpos transparentes ou incolores (por exemplo, vidro, água, ar) refletem e transmitem fracamente todas as cores da luz branca.

O vidro vermelho absorve todas as cores, exceto o vermelho. O vidro verde absorve todas as cores, exceto o verde.

A cor de um corpo iluminado por luz branca é determinada pela cor que ele reflete. Por exemplo, um corpo vermelho reflete a cor vermelha e absorve outras cores.

Um corpo branco (papel, neve, tela) reflete todas as cores.

Dos cinco sentidos, a visão é o que nos dá mais informações sobre o mundo que nos rodeia. Mas só podemos ver o mundo ao nosso redor porque a luz entra em nossos olhos. Assim, iniciamos o estudo dos fenômenos luminosos, ou ópticos (grego optikos - visual), ou seja, fenômenos associados à luz.

Observando fenômenos luminosos

Encontramos fenômenos luminosos todos os dias, porque fazem parte do ambiente natural em que vivemos.

Alguns fenômenos ópticos nos parecem um verdadeiro milagre, por exemplo, miragens no deserto, auroras. Mas você deve admitir que fenômenos luminosos mais familiares: o brilho de uma gota de orvalho em um raio de sol, um caminho lunar na água, uma ponte de arco-íris de sete cores após uma chuva de verão, relâmpagos em nuvens de trovoada, o brilho das estrelas no céu noturno - também são incríveis, porque tornam o mundo ao nosso redor lindo, cheio de beleza mágica e harmonia.

Descobrindo o que são fontes de luz

Fontes de luz são corpos físicos cujas partículas (átomos, moléculas, íons) emitem luz.

Olhe ao redor, consulte sua experiência - e você sem dúvida nomeará muitas fontes de luz: uma estrela, um relâmpago, a chama de uma vela, uma lâmpada, um monitor de computador, etc. . A luz também pode ser emitida por organismos: vaga-lumes - pontos brilhantes de luz que podem ser vistos nas noites quentes de verão na grama da floresta, alguns animais marinhos, radiolários, etc.

Em uma noite clara de luar, você pode ver muito bem os objetos iluminados pelo luar. Porém, a Lua não pode ser considerada uma fonte de luz, pois não emite, apenas reflete a luz vinda do Sol.

É possível chamar de fonte de luz um espelho com o qual você dispara um “raio de sol”? Explique sua resposta.

Distinguir fontes de luz

Arroz. 9.2. Fontes poderosas de luz artificial - lâmpadas halógenas nos faróis de um carro moderno

Arroz. 9.3. Os sinais dos semáforos modernos são claramente visíveis mesmo sob luz solar intensa.

Nestes semáforos, as lâmpadas incandescentes são substituídas por lâmpadas LED

Dependendo da sua origem, existem fontes de luz naturais e artificiais (artificiais).

As fontes de luz natural incluem o Sol e as estrelas, lava quente e aurora, alguns organismos vivos (chocos do fundo do mar, bactérias luminosas, vaga-lumes), etc.

Mesmo nos tempos antigos, as pessoas começaram a criar fontes de luz artificial. No início eram fogueiras, tochas, depois - tochas, velas, lamparinas a óleo e querosene; no final do século XIX A lâmpada elétrica foi inventada. Hoje, diferentes tipos de lâmpadas elétricas são usados ​​em todos os lugares (Fig. 9.2, 9.3).

Que tipos de lâmpadas elétricas são utilizadas em edifícios residenciais? Quais lâmpadas são usadas para iluminação multicolorida?

Existem também fontes de luz térmica e fluorescente.

As fontes de calor emitem luz devido ao fato de possuírem alta temperatura (Fig. 9.4).

As fontes de luz fluorescente não necessitam de altas temperaturas para brilhar: a radiação luminosa pode ser bastante intensa, enquanto a fonte permanece relativamente fria. Exemplos de fontes de luz fluorescente incluem a aurora e o plâncton marinho, uma tela de telefone, uma lâmpada fluorescente, um sinal de trânsito revestido com tinta fluorescente, etc.

Arroz. 9.4. Algumas fontes de luz térmica

Estudando fontes de luz pontuais e estendidas

Uma fonte de luz que emite luz igualmente em todas as direções e cujas dimensões, levando em consideração a distância ao local de observação, podem ser desprezadas, é chamada de fonte de luz pontual.

Um exemplo claro de fontes pontuais de luz são as estrelas: nós as observamos da Terra, ou seja, de uma distância milhões de vezes maior que o tamanho das próprias estrelas.

As fontes de luz que não são fontes pontuais são chamadas de fontes de luz estendidas. Na maioria dos casos, estamos lidando com fontes de luz estendidas. Esta é uma lâmpada fluorescente, uma tela de celular, uma chama de vela e um fogo.

Dependendo das condições, a mesma fonte de luz pode ser considerada estendida e pontual.

Na Fig. 9.5 mostra uma lâmpada para iluminação de jardins paisagísticos. Em que caso você acha que esta lâmpada pode ser considerada uma fonte de luz pontual?

Caracterizando receptores de luz

Os receptores de luz são dispositivos que alteram suas propriedades sob a influência da luz e com a ajuda dos quais a radiação luminosa pode ser detectada.

Os receptores de luz podem ser artificiais ou naturais. Em qualquer receptor de luz, a energia da radiação luminosa é convertida em outro tipo de energia - a térmica, que se manifesta no aquecimento dos corpos que absorvem luz, elétrica, química e até mecânica. Como resultado de tais transformações, os receptores reagem de certa forma à luz ou às suas mudanças.

Por exemplo, alguns sistemas de segurança operam em receptores de luz fotoelétrica - fotocélulas. Os feixes de luz que penetram no espaço ao redor do objeto protegido são direcionados às fotocélulas (Fig. 9.6). Se um desses feixes for bloqueado, a fotocélula não receberá energia luminosa e “relatará” imediatamente isso.

Nos painéis solares, as fotocélulas convertem a energia luminosa em energia elétrica. Muitas usinas solares modernas são grandes “campos de energia” de painéis solares.

Durante muito tempo, apenas receptores fotoquímicos de luz (filme fotográfico, papel fotográfico) foram utilizados para tirar fotografias, nos quais ocorrem certas reações químicas como resultado da ação da luz (Fig. 9.7).

Da estrela mais próxima de nós, Alpha Centauri, a luz viaja até a Terra por quase 4 anos. Isso significa que quando olhamos para esta estrela, vemos como ela era há 4 anos. Mas existem galáxias que estão a milhões de anos-luz de distância de nós (ou seja, a luz leva milhões de anos para alcançá-las!). Imagine que em tal galáxia exista uma civilização de alta tecnologia. Acontece que eles veem nosso planeta como era na época dos dinossauros!

Nas câmeras digitais modernas, em vez do filme fotográfico, utilizam uma matriz composta por um grande número de fotocélulas. Cada um desses elementos recebe sua “própria” parte do fluxo luminoso, converte-o em um sinal elétrico e transmite esse sinal para um determinado local da tela.

Os receptores naturais de luz são os olhos das criaturas vivas (Fig. 9.8). Sob a influência da luz, certas reações químicas ocorrem na retina do olho, surgem impulsos nervosos, como resultado dos quais o cérebro forma uma ideia do mundo que nos rodeia.

Aprenda sobre a velocidade da luz

Ao olhar para o céu estrelado, é improvável que você perceba que algumas estrelas já se apagaram. Além disso, várias gerações dos nossos antepassados ​​admiravam estas mesmas estrelas, e estas estrelas ainda não existiam! Como é possível que haja luz de uma estrela, mas não exista estrela em si?

O fato é que a luz se propaga no espaço a uma velocidade finita. A velocidade c de propagação da luz é enorme e no vácuo é de cerca de trezentos mil quilômetros por segundo:

A luz viaja muitos quilômetros em milésimos de segundo. É por isso que, se a distância da fonte de luz ao receptor for pequena, a luz parece viajar instantaneamente. Mas a luz de estrelas distantes leva milhares e milhões de anos para chegar até nós.

Vamos resumir

Os corpos físicos cujos átomos e moléculas emitem luz são chamados de fontes de luz. As fontes de luz são térmicas e fluorescentes; naturais e artificiais; ponto e estendido. Por exemplo, a aurora é uma fonte de luz luminescente natural e estendida.

Dispositivos que alteram seus parâmetros como resultado da ação da luz e com a ajuda dos quais a radiação luminosa pode ser detectada são chamados de receptores de luz. Nos receptores de luz, a energia da radiação luminosa é convertida em outros tipos de energia. Os órgãos visuais dos seres vivos são receptores naturais de luz.

A luz viaja pelo espaço a uma velocidade finita. Velocidade

a propagação da luz no vácuo é aproximadamente: c = 3 10 m/s. Perguntas de controle

1. Qual o papel da luz na vida humana? 2. Defina uma fonte de luz. Dar exemplos. 3. A Lua é uma fonte de luz? Explique sua resposta. 4. Dê exemplos de fontes de luz natural e artificial. 5. O que as fontes de luz térmica e fluorescente têm em comum? Qual é a diferença? 6. Em que condições uma fonte de luz é considerada uma fonte pontual? 7. Quais dispositivos são chamados de receptores de luz? Dê exemplos de receptores de luz natural e artificial. 8. Qual é a velocidade da luz no vácuo?

Exercício nº 9

1. Estabeleça uma correspondência entre a fonte de luz (ver figura) e o seu tipo.

A térmica natural B térmica artificial C luminescente natural D luminescente artificial

2. Para cada linha, identifique a palavra ou frase “extra”.

a) chama de vela, Sol, estrela, Lua, lâmpada LED;

b) tela de computador, iluminação, lâmpada incandescente, lanterna;

c) lâmpada fluorescente, chama de queimador de gás, fogo, radiolários.

3. Aproximadamente quanto tempo leva para a luz viajar 150 milhões de km do Sol até a Terra?

4. Em qual dos casos indicados o Sol pode ser considerado uma fonte pontual de luz?

a) observação de um eclipse solar;

b) observação do Sol a partir de uma espaçonave voando fora do Sistema Solar;

c) determinar o tempo usando um relógio de sol.

5. Uma das unidades de comprimento utilizadas na astronomia é o ano-luz. Quantos metros equivale a um ano-luz se for igual à distância que a luz percorre no vácuo em um ano?

6. Use fontes adicionais de informação e descubra quem e como mediu primeiro a velocidade da luz.

Este é um material didático

Ensaio

Sobre o tema: Fenômenos luminosos

Concluído por: Khrapatov D. A.

Verificado por:

1. Luz. Fontes de luz

2. Propagação de luz

3. Reflexão da luz

4. Espelho plano

5. Imagem especular e difusa

6. Refração da luz

8. Imagens produzidas pela lente

Luz. Fontes de luz

Luz... sua importância em nossas vidas é muito grande. É difícil imaginar a vida sem luz. Afinal, todos os seres vivos nascem e se desenvolvem sob a influência da luz e do calor.

A atividade humana nos períodos iniciais de sua existência - obtenção de alimentos, proteção contra inimigos, caça - dependia da luz do dia. Então o homem aprendeu a fazer e manter o fogo, começou a iluminar sua casa e a caçar com tochas. Mas em todos os casos, suas atividades não poderiam prosseguir sem iluminação.

A luz enviada pelos corpos celestes permitiu determinar a localização e o movimento do Sol, das estrelas, dos planetas, da Lua e de outros satélites. O estudo dos fenômenos luminosos ajudou a criar instrumentos com os quais aprendemos sobre a estrutura e até a composição dos corpos celestes localizados a uma distância de muitos bilhões de quilômetros da Terra. Com base em observações através de um telescópio e fotografias dos planetas, foram estudadas sua cobertura de nuvens, características da superfície e taxas de rotação. Podemos dizer que a ciência da astronomia surgiu e se desenvolveu graças à luz e à visão.

O estudo da luz é a base para a criação da iluminação artificial, tão necessária ao ser humano. A luz é necessária em todo o lado: a segurança rodoviária está associada à utilização de faróis e à iluminação rodoviária; o equipamento militar utiliza sinalizadores e holofotes; a iluminação normal do local de trabalho ajuda a aumentar a produtividade do trabalho; A luz solar aumenta a resistência do corpo às doenças e melhora o humor da pessoa.

O que é luz? Por que e como percebemos isso?

O ramo da ciência dedicado ao estudo da luz também é chamado de óptica (do grego optos - visível, visível).

A radiação luminosa (óptica) é criada por fontes de luz.

Existem fontes de luz natural e artificial. As fontes de luz natural incluem o Sol, estrelas, auroras, relâmpagos; artificiais - lâmpadas, velas, TV e outros.

Vemos a fonte de luz porque a radiação criada pelo nome entra em nossos olhos. Mas também vemos corpos que não são fontes de luz – árvores, casas, paredes de quartos, a Lua, planetas, etc. No entanto, só os vemos quando são iluminados por fontes de luz. A radiação proveniente de fontes de luz, caindo na superfície dos objetos, muda de direção e entra nos olhos.

2. Propagação de luz

A óptica é uma das ciências mais antigas.

Muito antes de saberem o que era a luz, algumas de suas propriedades foram descobertas e utilizadas na prática.

Com base em observações e experimentos, foram estabelecidas as leis de propagação da luz, utilizando o conceito de raio de luz.

RAY é a linha ao longo da qual a luz viaja.

Lei da propagação retilínea da luz.

A luz em um meio transparente e homogêneo viaja em linhas retas.

Para esta lei, podemos considerar um exemplo - a formação de uma sombra:

Se quisermos evitar que a luz de uma lâmpada entre em nossos olhos, podemos bloqueá-la com a mão ou colocar um abajur na lâmpada. Se a luz não viajasse em linha reta, ela poderia contornar as bordas do obstáculo e atingir nossos olhos. Por exemplo, você não pode “bloquear” o som com a mão; ela contornará esse obstáculo e nós o ouviremos.

Vamos considerar esse fenômeno experimentalmente.

Vamos pegar uma lâmpada de uma lanterna. Vamos colocar a tela a alguma distância dela. A lâmpada ilumina a tela completamente. Vamos colocar um corpo opaco (por exemplo, uma bola de metal) entre a lâmpada e a tela. Agora um círculo escuro aparecerá na tela, pois uma sombra se formou atrás da bola - um espaço no qual a luz da fonte não incide.

Mas nem sempre vemos uma sombra claramente descrita, obtida na experiência descrita. Se o tamanho da fonte de luz for muito maior, uma penumbra se formará ao redor da sombra. Se nosso olho estivesse na região da sombra, não veríamos a fonte de luz, mas da região da penumbra, veríamos uma de suas bordas. A lei da propagação da luz foi usada pelos antigos egípcios para instalar colunas, pilares e paredes em linha reta. Eles posicionaram as colunas de tal forma que todas as outras não eram visíveis atrás da coluna mais próxima do olho.

3. Reflexão da luz

Vamos direcionar um feixe de luz da fonte de luz para a tela. A tela ficará iluminada, mas não veremos nada entre a fonte e a tela. Se você colocar um pedaço de papel entre a fonte e a tela, ele ficará visível. Isso acontece porque a radiação, ao atingir a superfície da lâmina, é refletida, muda de direção e entra em nossos olhos. Todo o feixe de luz torna-se visível se o ar entre a tela e a fonte de luz estiver empoeirado. Nesse caso, as partículas de poeira refletem a luz e a direcionam para os olhos do observador.

Lei da reflexão da luz:

Os raios incidentes e refletidos situam-se no mesmo plano perpendicular à superfície refletora, erguida no ponto de incidência do raio.

Seja a reta MN a superfície do espelho, AO o raio incidente e OB o raio refletido, OC a perpendicular à superfície do espelho no ponto de incidência do raio.

O ângulo formado pelo raio incidente AO e pela perpendicular OS (o ângulo AOS) é denominado ângulo de incidência. É designado pela letra α (“alfa”). O ângulo formado pelo raio refletido OB e a mesma perpendicular OS (ou seja, ângulo COB) é chamado de ângulo de reflexão, é denotado pela letra β ("beta").

Ao mover a fonte de luz ao longo da borda do disco, alteramos o ângulo de incidência do feixe. Vamos repetir o experimento, mas agora anotaremos a cada vez o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão correspondente.

Observações e medições mostram que para todos os valores do ângulo de incidência é mantida a igualdade entre ele e o ângulo de reflexão.

Assim, a segunda lei da reflexão da luz diz: o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência.

4. Espelho plano

Um espelho cuja superfície é plana é chamado de espelho plano.

Quando um objeto está na frente de um espelho, parece que existe um objeto semelhante atrás do espelho, o que vemos atrás do espelho é chamado de imagem do objeto.

Para começar, vamos explicar como o olho percebe o próprio objeto, por exemplo, uma vela. De cada ponto do corte, os raios de luz divergem em todas as direções. Alguns deles entram no olho em um feixe divergente. O olho vê (percebe) um ponto no local de onde vêm os raios, ou seja, no local onde eles se cruzam, onde o ponto não está realmente localizado.

Olhando no espelho, vemos uma imagem imaginária do nosso rosto.

Vamos colocar um pedaço de vidro plano na vertical - ele servirá de espelho. Mas como o vidro é transparente, veremos também o que está por trás dele. Coloque uma vela acesa na frente do vidro. Veremos a imagem dela no vidro. Do outro lado do vidro (onde vemos a imagem) colocaremos a mesma vela, mas apagada, e moveremos até que pareça acesa. Isso significará que a imagem de uma vela acesa está localizada onde está a vela apagada.

Vamos medir a distância da vela ao vidro e do vidro à imagem da vela. Essas distâncias serão as mesmas.

A experiência também mostra que a altura da imagem da vela é igual à altura da própria vela, ou seja, As dimensões da imagem em um espelho plano são iguais às dimensões do objeto.

Assim, a experiência mostra que a imagem de um objeto em um espelho plano possui as seguintes características: esta imagem é virtual, direta, igual em tamanho ao objeto, está localizada atrás do espelho à mesma distância que o objeto está localizado na frente do espelho.

A imagem em um espelho plano possui mais uma característica. Olhe a imagem da sua mão direita em um espelho plano, os dedos na imagem estão posicionados como se fosse a sua mão esquerda.

5. Imagem especular e difusa

Num espelho plano vemos uma imagem que pouco difere do próprio objeto. Isto ocorre porque a superfície do espelho é plana e lisa e porque o espelho reflete a maior parte da luz que incide sobre ele (70 a 90%).

Uma superfície espelhada reflete um feixe de luz incidente direcionalmente sobre ela. Deixe, por exemplo, um feixe de raios paralelos do Sol incidir sobre um espelho. Os raios também são refletidos por um feixe paralelo.

Qualquer coisa que não seja espelhada, ou seja, uma superfície áspera e irregular espalha a luz: reflete um feixe de raios paralelos incidentes sobre ela em todas as direções. Isto é explicado pelo fato de que a superfície rugosa consiste em um grande número de superfícies planas muito pequenas localizadas aleatoriamente, em ângulos diferentes entre si. Cada pequena superfície plana reflete a luz em uma direção específica. Mas todos juntos eles direcionam os raios refletidos em direções diferentes, ou seja, espalhar a luz em diferentes direções.

6. Refração da luz

Uma colher ou lápis mergulhado em um copo d'água parece quebrar na fronteira entre a água e o ar. Isso só pode ser explicado pelo fato de que os raios de luz que saem da colher têm uma direção diferente na água e no ar.

A mudança na direção de propagação da luz à medida que ela passa pela fronteira de dois meios é chamada de refração da luz.

Quando um feixe passa do vidro (água) para o ar, o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência.

A capacidade de refratar os raios varia entre os diferentes meios. Por exemplo, o diamante refrata os raios de luz com mais força do que a água ou o vidro.

Se um raio de luz incide na superfície de um diamante em um ângulo de 60*, então o ângulo de refração do raio é de aproximadamente 21*. No mesmo ângulo de incidência do feixe na superfície da água, o ângulo de refração é de cerca de 30*.

Quando um feixe passa de um meio para outro, a luz é refratada nas seguintes posições:

1. Os raios incidentes e refratados situam-se no mesmo plano com uma perpendicular traçada no ponto de incidência do raio ao plano de separação dos dois meios.

2. dependendo do meio em que o feixe passa, o ângulo de refração pode ser menor ou maior que o ângulo de incidência.

7. Lentes

A reflexão e a refração da luz são usadas para mudar a direção dos raios ou, como se costuma dizer, para controlar os feixes de luz. Esta é a base para a criação de instrumentos ópticos especiais, como holofote, lupa, microscópio, câmera e outros. A parte principal da maioria deles é a lente.

Na óptica, as lentes esféricas são usadas com mais frequência. Tais lentes são corpos feitos de vidro óptico ou orgânico, limitados por duas superfícies esféricas.

As lentes vêm em vários tipos, limitadas de um lado por uma superfície esférica e do outro por uma superfície plana, ou côncava-convexa, mas as mais utilizadas são as convexas e as côncavas.

Uma lente convexa converte um feixe de raios paralelos em um feixe convergente e o coleta em um ponto. Portanto, uma lente convexa é chamada de lente convergente.

Uma lente côncava converte um feixe de raios paralelos em um feixe divergente. Portanto, uma lente côncava é chamada de lente divergente.

Consideramos lentes delimitadas por superfícies esféricas em ambos os lados. Mas também são feitas e utilizadas lentes, limitadas de um lado por uma superfície esférica e do outro por uma superfície plana, ou lentes côncavo-convexas. No entanto, apesar disso, as lentes são convergentes ou divergentes. Se a parte central da lente for mais espessa que as bordas, ela coleta os raios e, se for mais fina, dispersa.

8. Imagens produzidas pela lente

Usando uma lente, você pode controlar os raios de luz. No entanto, com a ajuda de uma lente, você pode não apenas coletar e espalhar raios de luz, mas também obter uma variedade de imagens de objetos. É graças a essa capacidade das lentes que elas são amplamente utilizadas na prática. Assim, a lente de uma câmera de cinema proporciona uma ampliação de centenas de vezes, e em uma câmera a lente também fornece uma imagem reduzida do objeto que está sendo fotografado.

1. Se um objeto estiver localizado entre a lente e seu foco, então sua imagem será ampliada, virtual, direta e estará localizada mais longe da lente do que do objeto.

Esta imagem é obtida usando uma lupa na montagem de relógios, na leitura de pequenos textos, etc.

2. Se um objeto estiver entre o foco e o foco duplo da lente, então a lente fornece sua imagem real ampliada e invertida; ele está localizado do outro lado da lente em relação ao assunto, atrás do dobro da distância focal.

Esta imagem é utilizada em um dispositivo de projeção, em uma câmera de cinema.

3. O objeto está atrás do dobro da distância da lente.

Nesse caso, a lente fornece uma imagem real reduzida e invertida do objeto situado do outro lado da lente, entre o Fox e o foco duplo.

Esta imagem é usada em equipamentos fotográficos.

Uma lente com superfícies mais convexas refrata mais os raios do que uma lente com menos curvatura. Portanto, a distância focal de uma lente mais convexa é menor que a de uma lente menos convexa. Uma lente com distância focal mais curta produz mais ampliação do que uma lente com distância focal mais longa.

A ampliação de um objeto será maior quanto mais próximo do foco o objeto estiver. Portanto, utilizando lentes é possível obter imagens com ampliação alta e muito alta. Da mesma forma, você pode obter imagens com diferentes reduções.

Literatura

1. Luz. Fontes de luz.

2. Miopia e hipermetropia. Copos.

3. Luz. Editado por N.A. Pátria