Lekcja 7 — Soczewki i zdolność skupiająca

1. Czym jest soczewka?

Soczewka to przezroczyste ciało (szklane lub plastikowe), które załamuje światło.

Dzięki temu soczewka może:

* skupiać promienie świetlne (soczewka skupiająca),

* rozpraszać promienie świetlne (soczewka rozpraszająca).

Rodzaje soczewek

* Skupiająca (wypukła): promienie równoległe zbiegają się w jednym punkcie (ognisku).

* Rozpraszająca (wklęsła): promienie równoległe rozchodzą się, jakby wychodziły z ogniska pozornego.

—

2. Ognisko i ogniskowa

* Ognisko (F) — punkt, w którym po przejściu przez soczewkę zbiegają się promienie równoległe.

* Ogniskowa (f) — odległość od soczewki do ogniska.

Dla soczewki skupiającej: $f > 0$

Dla soczewki rozpraszającej: $f < 0$

—

3. Zdolność skupiająca soczewki

Zdolność skupiająca to miara tego, jak silnie soczewka załamuje światło.

$$Z = \frac{1}{f}$$

gdzie:

* $Z$ — zdolność skupiająca (jednostka: dioptria, 1 D),

* $f$ — ogniskowa w metrach.

Uwagi

* Soczewka o krótszej ogniskowej → większa zdolność skupiająca.

* Soczewka o dłuższej ogniskowej → mniejsza zdolność skupiająca.

—

4. Przykłady zastosowania

* okulary korekcyjne,

* lupy i mikroskopy,

* obiektywy aparatów i kamer,

* projektory i teleskopy.

—

5. Podsumowanie

* Soczewki mogą skupiać lub rozpraszać światło,

* Ognisko i ogniskowa decydują o sile skupiania,

* Zdolność skupiająca $Z$ jest odwrotnością ogniskowej i wyrażana w dioptriach.

Zadania – Lekcja 7: Soczewki i zdolność skupiająca

1. (TAK/NIE) Soczewka skupiająca powoduje zbieganie promieni równoległych w jednym punkcie.

2. (TAK/NIE) Soczewka rozpraszająca sprawia, że promienie równoległe po przejściu przez nią rozchodzą się.

3. Ogniskowa soczewki skupiającej wynosi $f = 0{,}2\,\text{m}$. Oblicz jej zdolność skupiającą $Z$ w dioptriach:

$$Z = \frac{1}{f}$$

4. Soczewka rozpraszająca ma ogniskową $f = -0{,}25\,\text{m}$. Oblicz zdolność skupiającą $Z$ w dioptriach.

5. (TAK/NIE) Soczewka o krótszej ogniskowej ma większą zdolność skupiającą.

6. Wybierz poprawne stwierdzenie:

a) Soczewka skupiająca ma $f > 0$, a rozpraszająca $f < 0$

b) Soczewka skupiająca ma $f < 0$, a rozpraszająca $f > 0$

7. Jaką zdolność skupiającą w dioptriach będzie miała lupa o ogniskowej $f = 0{,}1\,\text{m}$?

—

Klucz odpowiedzi

• TAK
• TAK
• $Z = 1/f = 1/0{,}2 = 5\,\text{D}$
• $Z = 1/f = 1/(-0{,}25) = -4\,\text{D}$
• TAK
• a)
• $Z = 1/f = 1/0{,}1 = 10\,\text{D}$