Измерение линейных размеров.

Штангенциркуль, микрометр.

В простейшем случае измерение длины осуществляется простым сравнением эталона с измеряемой длиной. Повышение точности измерения сводится к устранению возможных источников ошибок. При работе со шкалой такими ошибками могут быть неравномерность шкалы, толщина штрихов шкалы, параллакс (кажущее совпадение штриха шкалы и границы линии из-за смещения глаза наблюдателя) и т.д. Все усовершенствования измерительных приборов в этом случае сводятся к устранению источников ошибок и уменьшению деления шкалы.

Штангенциркуль. Штангенциркуль представляет собой линейку с делениями, снабженную двумя зажимами между которыми помещается измеряемое тело. Один из зажимов неподвижный, с ним связывается нулевой отсчет линейки, второй зажим скользит по линейке, соответственно размерам тела.

Рис. 1 Штангенциркуль

Обычно все приборы имеющие шкалу снабжаются нониусом.

Как уже говорилось, ошибка при измерении по шкале принимается равной половине деления шкалы. Такая оценка связана с тем, что глаз человека может определять часть деления шкалы с точностью около 0,15-0,20 деления. С учетом того, что не всегда концы измеряемого тела совпадают со штрихами шкалы, принята такая оценка погрешности. Однако, точность измерения при тех же делениях шкалы может быть существенно увеличена. Два штриха шкалы можно совместить с точностью до половины ширины штриха. Если ширина штриха составляет 0,05 основного деления, то совмещать штрихи можно с точностью в 0,05 величины основного деления. Для этого подвижный зажим соединяется с дополнительной шкалой. Шкала эта конструируется таким образом, чтобы длина, соответствующая n делениям основной шкалы разбивалась на дополнительной шкале на n-1 или n+1 делений. Таким образом, одно деление дополнительной шкалы (нониуса) отличается на 1/n от деления основной шкалы. Если деление нониуса меньше деления основной шкалы, то нониус называется прямым или нониусом первого рода. Если деление нониуса больше деления шкалы, то нониус называется обратным или нониусом второго рода.

Нониус первого рода

Если теперь длина предмета отличается на ∆L от целого числа делений шкалы, то нетрудно видеть, что совпадут - DL/n деление нониуса и штрих шкалы. Это даёт возможность повысить точность измерения в 20-10 раз по сравнению с обычной шкалой.

Нониусы различной конструкции применяются практически во всех случаях измерения угловых и линейных величин. Хотя при этом их конструкции могут существенно отличаться, принцип всех нониусов один – повышение точности совмещения шкалы с измеряемым телом за счёт ширины штриха шкалы.

Микрометр. Микрометрический винт. При измерениях малых длин помимо точности отсчета необходимо фиксировать очень малые перемещения подвижного зажима. Обычно это осуществляется с помощью микрометрического винта. Микрометрический винт – это винт с относительно большим диаметром и малым шагом. Один оборот винта перемещает зажим на малое расстояние, равное шагу. Однако благодаря большому диаметру можно разделить окружность винта на большое число. делений (обычно 50-100 делении) и отсчитывая с помощью этих делении часть оборота винта соответственно перемещать его на соответствующую часть шага. При шаге винта 0,5 мм и разделении окружности винта на 50 делении это даёт возможность измерять толщины с точностью 0,01 мм. Шкала микрометрического винта обычно не снабжается нониусом, так как неточности шага винта и качество резьбы обычно оказывается больше, чем часть шага, соответствующая толщине штриха.

Микрометр

Микрометр представляет собой жесткую металлическую скобу одна сторона, которой снабжена неподвижным зажимом, а вторая подвижным зажимом, связанным с микрометрическим винтом.

Увеличе́ние , опти́ческое увеличе́ние - отношение линейных или угловых размеров изображения и предмета.

Лине́йное увеличе́ние , попере́чное увеличе́ние - отношение длины сформированного оптической системой изображения отрезка, перпендикулярного оси оптической системы, к длине самого отрезка . При идентичных направлениях отрезка и его изображения говорят о положительном линейном увеличении, противоположные направления означают оборачивание изображения и отрицательное линейное увеличение.

Масшта́б изображе́ния , масштаб макросъёмки - абсолютная величина поперечного увеличения.

Продо́льное увеличе́ние - отношение длины достаточно малого отрезка, лежащего на оси оптической системы в пространстве изображений к длине сопряжённого с ним отрезка в пространстве предметов .

Углово́е увеличе́ние - отношение тангенса угла наклона луча, вышедшего из оптической системы в пространство изображений , к тангенсу угла наклона сопряжённого ему луча в пространстве предметов .

Ви́димое увеличе́ние - одна из важнейших характеристик оптических наблюдательных приборов (биноклей , зрительных труб , луп , микроскопов и т. д.). Численно равно отношению углового размера наблюдаемого через прибор оптического изображения предмета к угловому размеру этого же предмета, но при наблюдении невооружённым глазом .

Также применяется отдельно к окуляру как части наблюдательной оптической системы.

Увеличение простой линзы

Увеличение съёмочного объектива

Увеличение телескопической оптической системы

В телескопических системах видимое увеличение равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра, а при наличии оборачивающей системы это отношение следует дополнительно умножить на линейное увеличение оборачивающей системы .

Увеличение лупы, окуляра

Видимое увеличение лупы равно отношению расстояния наилучшего зрения (250 мм) к её фокусному расстоянию.

Увеличение оптического микроскопа

Увеличение микроскопа общее является произведением увеличений объектива и окуляра. Если между объективом и окуляром есть дополнительная увеличивающая система, то общее увеличение микроскопа равно произведению значений увеличений всех оптических систем, включая промежуточные: объектива, окуляра, бинокулярной насадки, оптовара или проекционных систем.

Гм = βоб × Гок × q1 × q2 × … ,

где Гм - общее увеличение микроскопа, βоб - увеличение объектива, Гок - увеличение окуляра, q1 , q2 … - увеличение дополнительных систем.

Максимальное полезное увеличение

Для любого микроскопа и телескопа существует максимальное увеличение, за пределом которого изображение выглядит более крупным, но никаких новых деталей не выявляется. Это случается когда мельчайшие детали которые позволяет обнаружить разрешающая сила прибора совпадают по размерам с разрешающей способностью глаза. Дальнейшее увеличение иногда называется пустым увеличением.

Из таблицы видно, что наилучшими упругими свойствами обла­дают капроновые ткани, а наихудшими - вискозные. Полная деформа­ция для трикотажных полотен значительно больше, чем для тканей.

Проявление составных частей деформации растяжения трикотажа по сравнению с тканями имеет некоторые особенности, определяемые петельным строением трикотажа. Так, незначительное увеличение ста­тической нагрузки при кратковременном ее действии приводит к рез­кому увеличению полного удлинения с преимущественным развитием упругой деформации. Со временем действия статической нагрузки из­меняется соотношение частей полной деформации растяжения трико­тажа: обратимая часть деформации уменьшается, необратимая часть растет. При значительном увеличении статической нагрузки увеличи­вается остаточная часть полной деформации трикотажа. Таким обра­зом, чем действующая на материал, и время ее дей­ствия, тем больше доля упругой компоненты. Поэтому одежда, мате­риал которой при носке испытывает кратковременное действие незна­чительной нагрузки, лучше сохраняет форму и размеры.

На готовые трикотажные полотна и полуфабрикаты из всех видов пряжи и нитей, предназначенных для верхних изделий, согласно ГОСТ 28882-90 установлены нормы остаточной деформации (остаточ­ной стрелы прогиба). Норма остаточной деформации трикотажных по­лотен в зависимости от их вида, силуэта изделия приведены в табл. 20.

Таблица 20

Нормы остаточной деформации трикотажных полотен

Характеристика полотна	Силуэт изделия	Нормы оста­точной дефор­мации, мм, не более
Полотна классических перепле­тений из всех видов пряжи и ни­тей и их сочетаний, кроме поло­тен из синтетических нитей
Полотна из синтетических нитей	Любая конструк­ция изделия
Полотна рыхлых петельных структур, имитирующие ручное вязание, с оборудования 3-12 классов	Прилегающий или полуприлегающий Свободного по­кроя

Изделия из тканей или трикотажных полотен с высокими значе­ниями быстрообратимых деформаций сохраняют свою форму при нос­ке, не сминаются, имеют повышенную износостойкость. Если для тек­стильных материалов характерны значительные медленнообратимые (эластические) деформации, особенно с длительным периодом релак­сации, то это указывает на то, что они в дальнейшем в процессе экс­плуатации (носки, стирки, химчистки) способны изменять свои разме­ры, в том числе усаживаться. Изделия из полотен, которым свойствен­ны большие необратимые пластические деформации, при носке сильно сминаются, быстро вытягиваются и теряют свою форму, образуя в об­ласти сидения, на коленях и локтях так называемые «пузыри»; дефор­мированные участки быстрее изнашиваются.

Деформационные свойства материалов зависят также от направ­ления приложения нагрузки. При приложении нагрузки под углами к нитям основы или утка растет полная деформация ткани и изменяется соотношение составных частей; доля обратимой части уменьшается, а доля необратимой увеличивается. Особенно увеличивается полная де­формация и доля ее необратимой части при приложении нагрузки в направлении под углом 45° к нитям основы (утка). Это объясняется поворотом нитей основы и утка в точках их пересечения (перехода) и связано главным образом с плотностью материала и видом переплете­ния. Чем меньше плотность материала и больше длина перекрытия, а следовательно, слабее связи между нитями, тем легче поворачиваются нити в точках их переплетения. Поэтому уже при малых нагрузках, действующих на ткани в направлении под углом к нитям основы (ут­ка), наблюдается значительное полное удлинение ткани с увеличением доли необратимой части деформации. Этот факт необходимо учиты­вать при проектировании и эксплуатации одежды, особенно там, где имеются детали, выкроенные по «косой».

Полная деформация и соотношение между ее составными частями зависят от параметров испытания на релаксометре, а также в значи­тельной мере от относительной влажности и температуры воздуха. В случае повышения влажности воздуха в результате поглощения паров воды материалом межмолекулярное взаимодействие ослабляется, под­вижность макромолекул в волокнах и нитях увеличивается, что приво­дит к снижению трения между нитями. В итоге увеличиваются полные деформации и их составные части, возникающие в полотнах под дей­ствием внешних сил. В водной среде или растворах, особенно, при по­вышенных температурах, эти процессы активизируются еще более. Чтобы исключить влияние температуры и влажности, сравнительные испытания полотен различных видов рекомен-

дуется проводить при нормальных атмосферных условиях (температура 20 ± 2° С, относи­тельная влажность воздуха 65%). Под действием температуры и влаги ускоряется также обратный релаксационный процесс после снятия на­грузки. Значительно быстрее исчезают медленнообратимые деформа­ции. Поэтому для одежды, изготовленной из материалов с значитель­ной долей медленнообратимых деформаций, необходимы частые ВТО для придания ей товарного вида.

4.3.2.. Изменение линейных размеров материалов в

процессе изготовления и эксплуатации швейных

изделий под действием тепла и влаги

В процессе изготовления и эксплуатации швейных изделий мате­риалы для одежды после различных обработок (замачивания, ВТО, стирки, химчистки и др.) изменяют свои линейные размеры. Чаще все­го происходит уменьшение линейных размеров; это явление называют усадкой. Значительно реже размеры материалов увеличиваются, про­исходит притяжка.

Уменьшение линейных размеров одежных материалов после мок­рых обработок происходит в результате сложного комплекса взаимо­связанных явлений. Одной из основных причин усадки является обрат­ный релаксационный процесс- исчезновение эластических (медленно-обратимых) деформаций, возникших при производстве волокон, нитей и текстильных материалов. Так, при ткачестве более сильно натягива­ются нити основы и в напряженном состоянии фиксируются после­дующей отделкой. В процессе производства трикотажных полотен ни­ти получают сложный комплекс воздействий растяжения и изгиба. По­сле снятия материалов с машин упругие деформации исчезают сразу, а эластические - в процессе дальнейшей переработки, что и приводит к усадке.

Релаксационный процесс обусловлен тепловыми колебаниями, вызывающими перемещение отдельных звеньев или макромолекул. В сухом состоянии в результате межмолекулярного взаимодействия по­добное перемещение сильно затруднено, а во влажном состоянии мо­лекулы воды, проникая в структуру материала, ослабляют силу меж­молекулярного взаимодействия и часть сил начинает взаимодейство­вать не между собой, а с молекулами воды, что способствует возвра­щению материала в равновесное состояние. Температура ускоряет ре­лаксационный процесс и приводит к большей усадке.

В зависимости от волокнистого состава, структуры и способа по­лучения материалов, а также условий изготовления из них швейных изделий величина усадки может быть различной. Величина усадки за­висит от факторов, способствующих развитию процесса релаксации. Она зависит от способности волокон поглощать влагу, крутки нитей, соотношения линейных плотностей нитей основы и утка, переплете­ния, плотности нитей в тканях и плотности вязания трикотажных по­лотен, а также от условий красильно-отделочного производства. Наи­большее влияние на величину усадки тканей, трикотажных и нетканых полотен оказывают процессы отделки, когда материалы растягиваются в продольном направлении и полученные напряжения фиксируются при каландрировании и прессовании. Чем большую деформацию при растяжении получили материалы, тем сильнее они релаксируют, тем выше потенциальная величина их усадки.

Второй причиной усадки является набухание нитей, которое ведет к изменению их изогнутости в материале. Например, при сильном на­бухании нитей основы изогнутость огибающих их уточных нитей уве­личивается и происходит уменьшение размеров ткани по утку, то есть усадка по ширине. Набухание зависит от способности волокон и нитей поглощать воду и другие жидкости. Чем лучше сорбционная способ­ность, тем больше набухают нити и тем больше усадка текстильных материалов. В связи с этим, значительную усадку имеют материалы из натуральных, вискозных волокон, наименьшую - из синтетических (капроновых, лавсановых, нитроновых и др.).

В тканях усадка происходит при смачивании и сушке. При погру­жении тканей в воду, особенно нагретую, сразу же происходит изме­нение их размеров, причем дальнейшее пребывание тканей в воде при заданных условиях и без механических воздействий не вызывает из­менения их размеров. При сушке релаксационный процесс возобнов­ляется, происходит дальнейшее изменение размеров тканей, однако по мере уменьшения содержания влаги процесс затухает и усадка пре­кращается.

Усадка трикотажных полотен происходит в основном в результате изменений в его петельной структуре. Усадка трикотажа больше в том направлении, в котором он больше был вытянут в процессе отделки. Усадка трикотажных полотен обусловлена нарушением равновесного состояния под действием тепла и влаги. При этом изменяются связи между отдельными элементами петельной структуры, меняются точки контакта петель и конструкция петель. Соотношение сил трения и уп­ругих сил нарушается. Выпрямленные участки начинают изгибаться, кривизна дуг и положение петель в полотне изменяется, смещаются точки контакта, меняется длина, ширина и толщина трикотажа. Основовязаные полотна обычно имеют усадку по длине и ширине, полотна с кругловязальных машин -усадку по длине и притяжку по ширине.

При стирке в результате комплексного воздействия температуры, воды, моющего раствора и механических усилий усадка увеличивает­ся. Наибольшая усадка материала наблюдается обычно при первом смачивании или стирке. При каждой последующей обработке проис­ходит дальнейшее сокращение размеров материала, однако, процесс носит затухающий характер.

При химчистке усадка происходит в результате действия химиче­ских чистящих реагентов (растворов) и механических усилий. Влияние химчистки на процесс усадки наименее изучено.

При изготовлении швейных изделий материалы перед раскроем подвергают принудительной усадке, воздействуя на них теплом и вла­гой. Такая обработка называется декатировкой.

Методы определения изменения линейных размеров (ИЛР) можно разделить на две группы: 1 - определение частичного ИЛР после од­нократного воздействия мокрых и других обработок; 2 - определение потенциального ИЛР (максимально возможного) в результате много­кратных воздействий.

В стандартах зафиксированы методы определения ИЛР после од­нократного воздействия различных обработок. Вид обработки учиты­вает условия эксплуатации изделий из материалов различного волок­нистого состава. Стандарты предусматривают также разное испыта­тельное оборудование.

Изменение линейных размеров тканей хлопчатобумажных, льня­ных, из пряжи химических волокон и смешанных определяют после мокрой обработки (стирки) в стиральной машине с использованием мыльного раствора (ГОСТ 8710-84). Изменение линейных размеров шелковых и полушелковых тканей определяют тоже после стирки на специальном оборудовании (ГОСТ 9315-90). ИЛР шерстяных пальто­вых и костюмных тканей определяют после замачивания в ванне при­бора УТШ-1 и последующего высушивания (ГОСТ 5012-82); шерстя­ных плательных тканей - после глажения (ГОСТ 12867-77); трико­тажных полотен - после мокрой обработки (ГОСТ 13711-82).

Большинство ГОСТов предусматривают для испытания пробы размером 300 х 300 мм, которые размечаются контрольными метками на расстоянии 200 мм друг от друга.

Изменение линейных размеров материалов для одежды определя­ется изменением их размеров по длине и ширине и определяется по формуле, %,

где L 0 - расстояние между метками на пробе до обработки, мм; L 1 - расстояние между метками после обработки, мм

Согласно ГОСТ 11207 ткани по величине ИЛР делятся на 3 группы (табл.21).

Таблица 21

Нормы изменение линейных размеров тканей после мокрой обработки

	Изменение размеров, % не более
Группа тканей	для х/б, смешанных, льняных тканей и тканей из химической пряжи		для шерстя­ных и полу шерстяных тканей		для шелковых и полушелко­вых тканей		Характеристика тканей по изменению размеров
	по основе		по основе		по ос- нове
							Практически безусадоные
							Малоусадоч- ные
							Усадочные

По сравнению с тканями трикотажные полотна имеют большую усадку. Согласно стандартам технических условий нормы усадки три­котажных полотен бельевого назначения (ГОСТ 26289-84) и для верхних изделий (ГОСТ 26667-85) колеблются от 3 до 12 % в за­висимости от волокнистого состава, переплетения и поверхностной плотности полотна (прил.8,9). Нормы усадки тканей с учетом волокни­стого состава и назначения также регламентируются в соответствую­щих стандартах. Превышение усадки относительно предела, установ­ленного государственным стандартом, расценивается как отклонение от норм показателей физико-механических свойств и ведет к сниже­нию качества, сортности материалов.

Таким образом, ИЛР материалов колеблется в широких пределах. Наибольшее влияние на процесс изготовления и эксплуатации одежды

оказывает усадка. После усадки изменяется многие свойства материа­лов: плотность, поверхностная плотность, жесткость и др. Нежела­тельная усадка приводит к уменьшению размеров изделия, а также к искажению их формы, в результате чего сокращается срок службы из­делий. Поэтому учитывать возможную усадку необходимо на всех этапах изготовления и эксплуатации одежды.

При ВТО текстильные материалы могут нагреваться до 100-150° С и поглощать влагу в количестве 20-30 % от их веса, что может привес­ти к значительной усадке. Оценка качества тканей по устойчивости к ВТО является одним из основных показателей, по которому определя­ется возможность их переработки на технологических линиях для из­готовления высококачественных изделий. Установлено, что если вели­чина тепловой усадки основных деталей (полочки, спинки) превышает 2 %. то готовое изделие переводят в другой рост . С учетом тепло­вой усадки в технологию вносят следующие изменения:

1) вводят дополнительные операции по уточнению размеров и под­резанию деталей после тепловых воздействий на них,

2)проставляют дополнительные контрольные знаки на соединяемых срезах.

При монтаже швейного изделия, состоящего из нескольких мате­риалов, вносят изменения в порядок сборки для исключения негатив­ного влияния тепловой усадки. Например, из-за тепловой усадки под­кладочной ткани подшивание или застрачивание низа подкладки в женском пальто производят после окончательной ВТО.

При разработке конструкции изделия необходимо учитывать, сколько раз в процессе производства будет подвергаться тепловой об­работке одна и та же деталь. Число таких тепловых воздействий может достигать шести. Пропорционально числу тепловых воздействий мо­жет возрастать и тепловая усадка. Соответствующие коррективы нуж­но ввести при выборе припусков и прибавок.

Задача правильного учета тепловой усадки осложняется еще и тем, что детали одного и того же изделия могут подвергаться разному числу циклов тепловой обработки. Больше всего циклов испытывает полочка в верхней одежде (пальто, пиджаки). Поэтому и величина те­пловой усадки различных деталей не будет одинаковой, если она под­вергается разному числу циклов тепловой обработки, соответственно должны быть различные припуски.

В настоящее время для закрепления формы швейных изделий ши­роко применяется клеевое дублирование. Наряду с положительными изменениями (увеличение упругости, формоустойчивости) при дублировании

наблюдается усадка материалов и клеевого соединения в це­лом. Так, после дублирования костюмно-пальтовых чистошерстяных и полушерстяных недекатированных и предварительно продекатированных тканей наблюдалась значительная усадка. Анализ результатов по­казал, что усадка дублированных пакетов, состоящих из недекатиро­ванных тканей, колеблется от 1 до 3,7 %. В большинстве случаев это больше, чем усадка одной недекатированной ткани. Особенно боль­шую усадку имеют пакеты, состоящие из недекатированной буклиро-ванной ткани рыхлой, подвижной структуры (2,4-3,7 %). Усадка паке­тов из предварительно продекатированных тканей значительно уменьшилась и составила 0,4-1,6 % для пакетов с трикотажными про­кладочными материалами и 0,3-1 % - с ткаными. Проведенные иссле­дования показали, что клеевое дублирование может привести к значи­тельному изменению размеров деталей, особенно при фронтальном дублировании. Усадка дублированных пакетов в большей степени за­висит от усадки основной ткани. Для того, чтобы уменьшить нежела­тельные изменения размеров при дублировании, ткани необходимо предварительно декатировать и при конструировании предусматривать дополнительные припуски на тепловую усадку при дублировании. Особенно это важно для тканей рыхлых, подвижных структур.

Полная усадка от теплового воздействия (суммарная после клее­вого дублирования и ВТО) может достигать значительных величин. Следовательно, технологические припуски на термодублирование (ПТ ТД) и на ВТО (ПТвто) следует назначать отдельно для дублируемых и недублируемых деталей с учетом числа последующих тепловых опе­раций. Поэтому в настоящее время стремятся к уменьшению числа операций внутрипроцессной ВТО.

Весьма неблагоприятно на качество швейного изделия сказывает­ся разная усадка комплектующих материалов, в частности, основных и подкладочных. До эксплуатации в готовых изделиях разноусадчность не проявляется. Однако после стирки и химчистки наблюдаются такие дефекты, как провисание подкладочного материала при большей усад­ке основного, затягивание основного материала подкладочным при большей усадке подкладочного. Эти дефекты приводят к искажению формы, размеров изделия и необходимости его ремонта. Как показы­вает практика, после стирки и химчистки в результате значительной усадки материалов изделие может стать другого роста или размера.

После стирки и химчистки наблюдается изменение свойств и клеевых соединений, полученных из разноусадочных основных и про­кладочных материалов, происходит усадка пакета в целом, а иногда - закручивание проб.

Поэтому клеевое дублирование не рекомендуется для материалов, имеющих большую разниич по усадке. В большинстве случаев уменьшается прочность склеивания, а при неправильном под­боре химического чистящего реагента наблюдается полное растворе­ние клеевого покрытия у прокладочного материала. Это может привес­ти к неустранимым дефектам в готовом изделии.

Приведенные выше сведения наглядно свидетельствуют о том, что особое внимание следует уделять подбору комплектующих материа­лов в пакет одежды: основных, подкладочных и прокладочных. Мате­риалы в изделии должны иметь одинаковую усадку, не превышающую 1,5-2 %. При подборе комплектующих материалов целесообразно про­водить исследования усадки пакетов одежды (а не отдельных материа­лов) в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации одежды.

Во избежание дефектов по причине разноусадочности материалов перед раскроем их необходимо продекатировать, то есть произвести принудительную усадку, воздействуя на них теплом и влагой. Наибо­лее распространенным способом декатировки является замачивание в теплой воде.

Таким образом, ИЛР (усадка) является важнейшим свойством, влияющим практически на весь процесс изготовления и эксплуатацию швейных изделий. Она определяет:

Выбор режимов ВТО и клеевого дублирования;

Применение дополнительных операций по декатировке и уточнению размеров деталей после ВТО и клеевого дублирования;

Ограничения по применению клеевых методов дублирования разно- усадочных основных и прокладочных материалов;

Припуски и прибавки при разработке конструкции, степень облега­ния;

Подбор основных и прикладных материалов в пакет изделия;

Условия эксплуатации (режимы стирки, химчистки и т.п.).

>> Формула тонкой линзы. Увеличение линзы

§ 65 ФОРМУЛА ТОНКОЙ ЛИНЗЫ. УВЕЛИЧЕНИЕ ЛИНЗЫ

Выведем формулу, связывающую три величины: расстояние d от предмета до линзы , расстояние f от изображения до линзы и фокусное расстояние F.

Из подобия треугольников АОВ и A 1 B 1 O (см. рис. 8.37) следует равенство

Уравнение (8.10), как и (8.11), принято называть формулой тонкой линзы. Величины d, f и. F могут быть как поло-нсительными, так и отрицательными. Отметим (без доказательства), что, применяя формулу линзы, нуншо ставить знаки перед членами уравнения согласно следующему правилу. Если линза собирающая, то ее фокус действительный, и перед членом ставят знак «+». В случае рассеивающей линзы F < 0 и в правой части формулы (8.10) будет стоять отрицательная величина. Перед членом ставят знак «+», если изображение действительное, и знак «-» в случае мнимого изображения. Наконец, перед членом ставят знак «+» в случае действительной светящейся точки и знак «-», если она мнимая (т. е. на линзу падает сходящийся пучок лучей, продолжения которых пересекаются в одной точке).

В том случае, когда F, f или d неизвестны, перед соответствующими членами ставят знак «+». Но если в результате вычислений фокусного расстояния или расстояния от линзы до изображения либо до источника получается отрицательная величина, то это означает, что фокус, изображение или источник мнимые.

Увеличение линзы . Изображение, получаемое с помощью линзы, обычно отличается своими размерами от предмета. Различие размеров предмета и изображения характеризуют увеличением.

Линейным увеличением называют отноптение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

Для нахождения линейного увеличения обратимся снова к рисунку 8.37. Если высота предмета АВ равна h, а высота изображения А 1 В 1 равна Н, то

есть линейное увеличение.

4. Постройте изображение предмета, помещенного перед собирающей линзой, в следующих случаях:

1) d > 2F; 2) d = 2F; 3) F < d < 2F; 4) d < F.

5. На рисунке 8.41 линия АВС изображает ход луча через тонкую рассеивающую линзу. Определите построением положения главных фокусов линзы.

6. Постройте изображение светящейся точки в рассеивающей линзе, используя три «удобных» луча.

7. Светящаяся точка находится в фокусе рассеивающей линзы. На каком расстоянии от линзы находится изображение? Постройте ход лучей.

Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. - 17-е изд., перераб. и доп. - М. : Просвещение, 2008. - 399 с: ил.

Физика для 11 класса, учебники и книги по физике скачать , библиотека онлайн

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Линейное увеличение сферического зеркала

В зависимости от программы урок может быть проведен как в 9, так и в 11 классах.

Математическая разминка (м/р).

Проверка домашнего задания.

Изучение нового материала.

Разминка.

Решение задач.

Домашнее задание.

7. подведение итогов.

Ход урока:

1. Математическая разминка

Палка высотой 1,2м, освещаемая солнцем, отбрасывает тень длиной 1,6м. Определить длину тени дерева, если известно, что высота его 15м.

2. Проверка Д/З

Построить зеркала по предмету и изображению:

3. Новая тема: Линейное увеличение сферических зеркал/

Учитель: Цель нового этапа урока: познакомиться с линейным увеличением сферического зеркала, рассмотреть применение сферических зеркал и примеры проявления явления отражения от сферических поверхностей. Для этого мы воспользуемся только что подготовленными рисунками и дополним их построениями.

А 1 Р = а – расстояние от полюса зеркала до изображения.

АР = b - расстояние от полюса зеркала до предмета.

А 1 В 1 = Н – линейный размер изображения.

АВ = h – линейный размер предмета.

Из подобия треугольников АОВ и А 1 ОВ 1 видим, что b /а = Н /h . Это отношение показывает, во сколько раз отличаются размеры изображения и предмета. С точки зрения геометрии это есть коэффициент подобия, но этот коэффициент подобия имеет и физический смысл и называется линейным увеличением.

У = Н/h = b/ а

Определение:

Линейным увеличением называют отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

У>1 - изображение увеличенное;

У<1 - изображение уменьшенное;

У=1 - изображение, равное по размеру предмету (имеет место только для вогнутого зеркала, когда предмет находится в оптическом центре).

4. Разминка

Посмотрели на макушки деревьев.

Прочитали определение линейного увеличения.

Снова посмотрели на макушки деревьев.

Посмотрели и запомнили формулу линейного увеличения.

Прогнулись в пояснице.

Соединили лопатки, потянулись.

Встали все, задвинули стулья.

5.Решение задач.

Класс делится на 4 группы, работа продолжается стоя.

Каждая группа получает задание на листке и расчетную задачу на увеличение.

Ответы готовятся в течении 5 минут.

На роговой оболочке глаза вашего собеседника вы можете увидеть свое прямое уменьшенное изображение. Какова причина его возникновения?

(роговая оболочка, как и любая поверхность отражает часть света, Но ее поверхность искривлена и изображение предмета в ней аналогично изображению в выпуклом зеркале).

Что за зеркало и для чего носят на лбу врачи-отоларингологи.? Для чего в середине этого зеркала располагается отверстие?

(Вогнутое зеркало собирает световой пучок от лампы находящейся позади больного, резко увеличивая освещенность тех мест, на которые падает. Через отверстие в зеркале врач смотрит на освещенное место.)

Объяснить принцип действия обогревателя и обоснуйте необходимость рассеивателя сферической формы.

Объяснить причину искажения формы лица в сферических зеркалах, на примере изображения квадрата с точки зрения линейного увеличения.

Группы сообщают свои ответы, учитель проверяет их расчетные задачи на увеличение.

6.Домашнее задание : учебник А.А.Пинского и др. П. 43, № 43.7

7. Подведение итогов.