Алгоритмы решения типовых задач:

1. Задачи о преломлении света на границе раздела двух сред:

А) сделать чертеж, изобразив ход лучей, переходящих из одной среды в другую. В точке падения луча на границу раздела провести нормаль, отметить углы падения и преломления, учитывая при этом, в более или менее плотную среду переходит луч.

Б) записать закон преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую, записать вспомогательные соотношения, связывающие углы и расстояния, исходя из геометрии задачи.

В) решить полученную систему уравнений и найти неизвестные величины.

2. Задачи на построение и расчет изображений в одиночных линзах:

А) сделать чертеж, отметив типичные точки линзы – фокус F и двойной фокус 2F? Расстояние от линзы до предметов.

Б) построить изображение предмета. Для этого удобнее брать характерные лучи: параллельные главной оптической оси и лучи, проходящие через оптический центр линзы.

Чтобы определить ход лучей из точек, расположенных на главной оптической оси, используются побочные оптические оси. Такую ось проводят через оптический центр линзы параллельно интересующему нас лучу и находят точку пересечения этой оси с фокальной плоскостью. Это и будет побочный фокус,в который и попадет после преломления пресловутый луч.

В) записав формулы фигурирующих в задаче линз и добавив к ним при необходимости формулу (*), решают полученную систему уравнений.

3. Оптические системы:

   1. Оптические системы, состоящие из сложенных вплотную линз:

Сначала находят фокусное расстояние двух линз, сложенных вместе; если их фокусные расстояния равны F₁ и F₂, то фокусное расстояние такой системы F связано с ними формулой:

= или D = D₁ + D₂ . Если F найдено, то дальнейшее решение задачи такое же, как и для одиночной линзы.

2. Оптические системы, состоящие из нескольких отстоящих друг от друга линз:

А) сделать рисунок, отметив линзы, их характерные точки, предмет и заданные расстояния.

Б) построить изображение предмета в первой линзе, игнорируя остальные.

В) используя формулу линзы и формулу увеличения (если необходимо), найти расстояние от изображения до первой и второй линз. При этом следует сразу же вычислять значения этих расстояний, что позволит судить о расположении этого изображения относительно второй линзы.

Г) считая первое изображение предметом для второй линзы, аналогичным образом находят положение и размер второго изображения. При необходимости процедура повторяется нужное число раз.

Если на вторую линзу лучи падают расходящимся пучком, то изображение точки нужно рассматривать как действительный предмет для второй линзы, а если на нее падает сходящийся пучок – то как мнимый предмет. Важен выбор знаков перед d и f. Если при составлении формул знаки были учтены, то при расчетах в полученные соотношения следует подставлять модули входящих в них величин.

3. Оптические системы, состоящие из линзы и зеркала:

В них преобразование света происходит трижды, причем независимо от того, состоят ли они из сложенных объектов или отстоящих друг от друга на некоторое расстояние. Ход лучей здесь таков: источник – линза - ; преломление в ней – зеркало; отражение в нем – линза; повторное преломление – окончательное изображение. Изображение может быть действительным и мнимым. Порядок расчета в таких системах такой же, как и в системах, составленных из линз.