- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Методические указания для студентов
- •Введение
- •Учебно-методическая структура модуля
- •Методическая программа модуля
- •1. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯДОВ»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цель обучения
- •1.1. Краткое содержание теоретического материала
- •1.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •1.3. Методические указания к практическим занятиям
- •1.4. Примеры решения задач
- •1.5. Задачи для самостоятельного решения
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •2.1. Краткое содержание теоретического материала
- •2.4. Примеры решения задач
- •2.5. Задачи для самостоятельного решения
- •Введение
- •Методическая программа модуля
- •1. УЧЕБНЫЙ БЛОК «МАГНИТНОЕ ПОЛЕ»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •1.1. Краткое содержание теоретического материала
- •1.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •1.4. Примеры решения задач
- •1.5. Задачи для самостоятельного решения
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •2.1. Краткое содержание теоретического материала
- •2.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •2.4. Примеры решения задач
- •2.5. Задачи для самостоятельного решения
- •3. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАКСВЕЛЛА»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •3.1. Краткое содержание теоретического материала
- •3.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •3.4 Примеры решения задач.
- •3.5 Задачи для самостоятельного решения.
- •Учебно-методическая структура модуля
- •1. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •1.1. Краткое содержание теоретического материала
- •1.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •1.4. Примеры решения задач
- •1.5. Задачи для самостоятельного решения.
- •2. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •2.1. Краткое содержание теоретического материала
- •2.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •2.4. Примеры решения задач
- •2.5. Задачи для самостоятельного решения.
- •3. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ВОЛНОВАЯ ОПТИКА»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •3.1. Краткое содержание теоретического материала
- •3.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •3.4. Примеры решения задач
- •3.5. Задачи для самостоятельного решения.
- •4. УЧЕБНЫЙ БЛОК «ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА»
- •Введение
- •Учебная программа блока
- •Цели обучения
- •4.1. Краткое содержание теоретического материала
- •4.2. Методические указания к лекционным занятиям
- •4.4. Примеры решения задач
- •4.5. Задачи для самостоятельного решения.
- •ЛИТЕРАТУРА
2.2. Методические указания к лекционным занятиям
Вопросы лекции |
Форма |
Литература |
|
Вопросы для самоконтроля студентов |
изучения |
|
|||
|
|
|
|
|
Законы |
самост. |
[8] § 24.1 – 24.3 |
1. |
Сформулируйте понятие фокуса и фокальной плоскости. В чем их |
геометрической |
|
[10] § 165 – 168 |
отличие? |
|
оптики |
|
[13] § 16.1 – 16.18 |
2. Поясните смысл величин, входящих в формулу тонкой линзы. |
|
сферические зеркала; |
|
[7] § 20.1 – 20.8 |
3. Укажите основные оптические характеристики среды. |
|
линзы |
|
|
4. |
В чем состоит явление полного внутреннего отражения? |
|
|
|
5. |
Сформулируйте основные законы геометрической оптики. |
|
|
|
6. |
В чем заключается особенность отражения волн от сферической |
|
|
|
поверхности? |
|
|
|
|
8. |
В каком случае отражения и преломления энергия волны переносится, |
|
|
|
а в каком нет? |
|
234
2.3. Методическиеуказаниякпрактическимзанятиям
Тема |
Задачи |
Рекомендации |
Задачииз |
занятия |
сборников |
||
|
|
|
|
|
Применение |
1.Задачиоплоском,вогнутомивыпукломзеркалах. |
[11] |
|
законов |
а)Сделатьчертеж,изобразивзеркало,главнуюоптическуюось,фокусицентр,атакже |
№5.8– 5.15 |
|
отражения и |
предмет,изображениекотороготребуетсянайти. |
[12] |
|
преломления; |
б)Построитьизображениепредмета.Дляэтогообычнодостаточнонайтиизображение |
№28.1– 28.19 |
|
|
двух его крайних точек. Изображение точек предмета строят при помощи двух |
|
|
|
характерныхлучей: |
|
|
|
луч, идущий от точки предмета параллельно какой-либо оптической оси; после |
|
оптики |
|
отраженияонпроходитчерезфокус,лежащийнаэтойоси; |
|
|
луч,проходящийчерезоптическийцентрзеркала;послеотраженияонидетпотомуже |
|
|
|
|
|
|
процессы |
|
направлениюназад. |
|
|
Отметим,чтоходотраженноголуча,падающегоподпроизвольнымугломнасферическое |
|
|
геометрической |
|
|
|
|
зеркало,можноопределитьиспомощьюпобочнойоптическойоси.Дляэтогопараллельно |
|
|
|
|
|
|
|
|
падающемулучунадоначертитьпобочнуюоптическуюось,найтинанейпобочныйфокус |
|
Волновые |
|
(точкупересеченияфокальнойповерхностисосью)ичерезнегопровестиотраженный |
|
|
Особоевниманиеследуетуделитьзнакампередa1, a2 и f . |
|
|
|
|
луч. |
|
Законы |
|
в) Записать расчетные уравнения наосновеформулызеркалаи формулы увеличения. |
|
|
г)Решитьполученныеуравненияотносительноискомойвеличины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
235
Построение изображений в зеркалах и линзах.
Определение
параметров изображенияи предметана основеформул тонкойлинзы иформулы сферического зеркала
2.Задачинапостроениеирасчетсистемзеркал. |
[11] |
Здесьвсерасчетыипостроенияосновываютсянатом,чтовсилуобратимостиходалучей |
№5.16– 5.30 |
изображение,даваемоепервымзеркалом,нужнорассматриватькакпредметдлявторого, |
[12] |
изображение,даваемоевторым,– какпредметдляпервого.Следуетприэтомучитывать, |
№28.20– 28.30 |
чтопромежуточныйпредмет– изображениедляследующегозеркала– можетбытькак |
|
действительным,такимнимым. |
|
3.Задачинапреломлениесветанаграницеразделадвухсред. |
|
а)Сделатьчертеж,изобразивходлучей,переходящихизоднойсредывдругую.Вточке |
|
падения луча на границу раздела провести нормаль, отметить углы падения и |
|
преломления,учитываяприэтом,вкакуюсреду,болееилименееоптическиплотную, |
|
переходитлуч. |
|
б) Записать закон преломления для каждого перехода лучаиз одной среды в другую, |
|
записать вспомогательные соотношения, связывающие углы и расстояния, исходя из |
|
геометриизадачи. |
|
в)Решитьполученнуюсистемууравненийинайтинеизвестныевеличины. |
|
4.Задачинапостроениеирасчетизображенийводиночныхлинзах. |
[11] |
а) Сделать чертеж, отметив типичные точки линзы — фокус F и двойной фокус 2F, |
№5.31– 5.38 |
расстоянияотлинзыдопредметов. |
[12] |
б) Простроить изображение предмета. Для этого удобнее брать характерные лучи, |
№28.36– 28.52 |
упоминавшиесявпредыдущемразделе:параллельныеглавнойоптическойосиилучи, |
|
проходящиечерезоптическийцентрлинзы. |
|
Необходимоотметить,чтодлятого,чтобыопределитьходлучейизточек,расположенных |
|
наглавнойоптическойоси,используютсяпобочныеоптическиеоси.Такуюосьпроводят |
|
черезоптическийцентрлинзыпараллельноинтересующемунаслучуинаходят точку |
|
пересеченияэтойосисфокальнойплоскостью.Этоибудетпобочныйфокус,вкоторыйи |
|
попадетпослепреломлениялуч. |
|
в) Записав формулы фигурирующих в задаче линз, решают полученную систему |
|
уравнений. |
|
5.Оптическиесистемы. |
|
|
|
236
системы,состоящиеизсложенныхвплотнуюлинз.
Сначаланаходятфокусноерасстояниедвухлинз,сложенныхвместе;еслиихфокусные расстоянияравныf1 иf2,тофокусноерасстояниетакойсистемыf связаносними
формулой |
1 |
|
1 |
|
1 |
илиD D |
D . |
|
|
|
|||||
|
f |
f1 |
f2 |
1 |
2 |
||
|
|
|
|||||
системы,состоящиеизнесколькихотстоящихдруготдругалинз.
а) Сделать рисунок, отметив линзы, их характерные точки, предмет и заданные расстояния.
б)Построитьизображениепредметавпервойлинзе,игнорируяостальные.
в) Используя формулу линзы и формулу увеличения (если необходимо), найти расстояниеот изображения до первой и второй линз. При этом следует сразуже вычислять значения этих расстояний, что позволит cудить о расположении этого изображенияотносительновторойлинзы.
г)Считаяпервоеизображениепредметомдлявторойлинзы,аналогичнымобразом находят положениеи размервторого изображения.Принеобходимостипроцедура повторяетсянужноечислораз.
Если навторую линзулучи падают расходящимся пучком, то изображение точки нужнорассматриватькакдействительныйпредметдлявторойлинзы,аеслинанее падаетсходящийсяпучок– какмнимыйпредмет.Важенвыборзнаковпередa2 иf. Еслиприсоставлении формулзнакибылиучтены,топрирасчетахвполученные соотношенияследуетподставлятьмодуливходящихвнихвеличин.
системы,состоящиеизлинзыизеркала.
Внихпреобразованиесветапроисходиттрижды,причемнезависимооттого, состоятлиониизсложенныхобъектовилиотстоящихдруготдругананекоторое расстояние.Ходлучейздесьтаков:источник линза;преломлениевней зеркало;отражениевнем линза;повторноепреломление окончательное изображение.Изображениеможетбытьдействительнымимнимым.Порядок расчетавтакихсистемахтакойже,какивсистемах,составленныхтолькоизлинз.
237