Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 97. Построение изображений в сферическом зеркале и
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 97. Построение изображений в сферическом зеркале и
линзе. При п о с т р о е н и и и з о б р а ж е н и я любой точки источника нет надобности рассматривать м н о г о лучей. Для этого достаточно построить д в а луча; точка их пересечения определит местоположение изображения. Удобнее всего постро- ить те лучи, ход которых легко проследить. Ход этих лучей в случае отражения от зеркала изображен на рис. 213. Луч 1 проходит через центр зеркала и поэтому нормален к поверхности зеркала. Этот луч возвращается после отражения точно назад вдоль побочной или главной оптической оси. Луч 2 параллелен главной оптической оси зеркала. Этот луч после отражения проходит через фокус зеркала. Луч 3, который от точки объекта проходит через фокус зер- кала. После отражения от зеркала он идет параллельно главной оптической оси. 262 Гл. X. Применение отражения и преломления света Рис. 213. Различные приемы построения изображения в вогнутом сфе- рическом зеркале Луч 4, падающий на зеркало в его полюсе, отразится назад симметрично по отношению к главной оптической оси.
Построив изображения достаточного числа точек протяжен- ного объекта, можно составить представление о положении изоб- ражения всего объекта. В случае простой формы объекта, ука- занной на рис. 213 (отрезок прямой, перпендикулярный к главной Рис. 214. Построение изобра- жения в выпуклом сфериче- ском зеркале оси), достаточно построить все- го одну точку изображения S
2
Несколько более сложные случаи рассмотрены в упражнениях. На рис. 210 были даны геомет- рические построения изображе- ний для разных положений объек- та перед зеркалом. Рис. 210, в — объект помещен между зеркалом и фокусом — иллюстрирует по- строение мнимого изображения при помощи продолжения лучей за зеркало. На рис. 214 дан пример построения изображения в выпуклом зеркале. Как было указано ранее, в этом случае получаются всегда мнимые изображения. Для построения изображения в линзе любой точки объекта, так же как и при построении изображения в зеркале, достаточно найти точку пересечения каких-либо д в у х лучей, исходящих
Гл. X. Применение отражения и преломления света 263
из этой точки. Наиболее простое построение выполняется при помощи лучей, указанных на рис. 215. Рис. 215. Различные приемы построения изображения в линзе Луч 1 идет вдоль побочной оптической оси б е з и з м е н е- н и я н а п р а в л е н и я. Луч 2 падает на линзу параллельно главной оптической оси; преломляясь, этот луч проходит через задний фокус F
. Луч 3 проходит через передний фокус F ; преломляясь, этот луч идет параллельно главной оптической оси. Построение этих лучей выполняется без всяких затруднений. Всякий другой луч, идущий из точки S 2 , построить было бы значительно труднее — пришлось бы непосредственно использо- вать закон преломления. Но в этом и нет необходимости, так как после выполнения построения любой преломленный луч пройдет через точку S
2
Рис. 216. Построение изображения в случае, когда предмет значитель- но больше линзы Следует отметить, что при решении задачи о построении изображения внеосевых точек вовсе не необходимо, чтобы вы- бранные простейшие пары лучей д е й с т в и т е л ь н о п р о х о- д и л и через линзу (или зеркало). Во многих случаях, напри- мер при фотографировании, предмет значительно больше линзы,
|