Какой будет угол выхода луча из линзы относительно главной оптической оси, если луч света падает на поверхность тонкой
Какой будет угол выхода луча из линзы относительно главной оптической оси, если луч света падает на поверхность тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 10 см на расстоянии 5 см от ее оптического центра под углом 5°?
06.12.2023 03:40
Объяснение:
Угол выхода луча из линзы относительно главной оптической оси определяется законом преломления, который утверждает, что угол падения равен углу преломления. Для тонкой собирающей линзы можно использовать формулу тонкой линзы:
(1/f) = (1/v) - (1/u)
Где:
- f - фокусное расстояние линзы
- v - расстояние от линзы до изображения (положительное, если изображение находится с той же стороны, что и входной луч)
- u - расстояние от линзы до предмета (положительное, если предмет находится по ту же сторону, что и входной луч)
В данной задаче предмет находится на расстоянии 5 см от оптического центра линзы и фокусное расстояние составляет 10 см. Из этой информации мы можем вычислить расстояние до изображения:
(1/10) = (1/v) - (1/5)
Подставив значения и решив уравнение, получим, что расстояние до изображения составляет 15 см.
Теперь мы можем использовать теорему преломления для определения угла выхода луча из линзы. Поскольку угол падения равен углу преломления, и входной луч отклонился от оптической оси на угол, мы можем сказать, что угол выхода луча будет таким же, как и угол падения относительно главной оптической оси.
Доп. материал:
Угол падения луча на поверхность собирающей линзы составляет 30 градусов. Фокусное расстояние линзы составляет 20 см, а предмет находится на расстоянии 10 см от оптического центра линзы. Какой будет угол выхода луча из линзы относительно главной оптической оси?
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить закон преломления, формулу тонкой линзы и разобраться в работе тонких линз.
Задание:
Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы составляет 15 см. Предмет находится на расстоянии 10 см от оптического центра линзы. Какой будет угол выхода луча из линзы относительно главной оптической оси, если угол падения равен 45 градусов?
Объяснение:
Угол выхода луча из линзы можно определить с помощью закона преломления Снеллиуса. Закон Снеллиуса утверждает, что для лучей, проходящих через границу двух сред, справедливо следующее соотношение:
n1 * sin(угол падения) = n2 * sin(угол преломления),
где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй среды соответственно, угол падения - угол между направлением падающего луча и нормалью к поверхности раздела сред, а угол преломления - угол между направлением преломленного луча и нормалью.
Для собирающей линзы угол падения считается положительным, а угол преломления - отрицательным. Если известен угол падения на поверхность линзы и показатель преломления среды, в которой находится линза, можно определить угол преломления и, следовательно, угол выхода луча из линзы.
Например:
Допустим, угол падения на поверхность собирающей линзы составляет 30 градусов. При этом показатель преломления среды, в которой находится линза, равен 1,5. Мы можем использовать закон Снеллиуса для определения угла преломления и угла выхода луча из линзы.
sin(30 градусов) = 1,5 * sin(угол преломления)
sin(угол преломления) = sin(30 градусов) / 1,5
угол преломления = arcsin(sin(30 градусов) / 1,5)
Таким образом, мы можем определить угол преломления. Угол выхода луча из линзы будет равен 90 градусов минус угол преломления.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные принципы оптики, включая закон преломления Снеллиуса и свойства линз. Также полезно проводить практические опыты с использованием линз и наблюдать, как лучи света преломляются и формируют изображения.
Практика:
Угол падения на поверхность собирающей линзы составляет 45 градусов, а показатель преломления среды, в которой находится линза, равен 1,6. Определите угол выхода луча из линзы.