Plik soczewki zbieżne Są to te, które są grubsze w środkowej części i cieńsze na krawędziach. W konsekwencji koncentrują (zbiegają się) promienie światła, które padają na nie równolegle do głównej osi w jednym punkcie. Ten punkt nazywany jest ogniskiem lub ogniskiem obrazu i jest reprezentowany przez literę F. Soczewki zbieżne lub dodatnie tworzą tak zwane rzeczywiste obrazy obiektów..
Typowym przykładem soczewki skupiającej jest szkło powiększające. Jednak często spotyka się tego typu soczewki w znacznie bardziej złożonych urządzeniach, takich jak mikroskopy czy teleskopy. W rzeczywistości podstawowy mikroskop złożony składa się z dwóch zbieżnych soczewek o małej ogniskowej. Te soczewki nazywane są obiektywami i okularami.
Soczewki zbieżne są używane w optyce do różnych zastosowań, chociaż chyba najbardziej znanym jest korygowanie wad wzroku. Dlatego są wskazane do leczenia nadwzroczności, prezbiopii, a także niektórych typów astygmatyzmu, takich jak astygmatyzm nadwzroczny.
Indeks artykułów
Soczewki zbieżne mają wiele charakterystycznych cech. W każdym razie chyba najważniejsza jest ta, którą już posunęliśmy do przodu w jej definicji. Zatem soczewki zbieżne charakteryzują się odchylaniem przez ognisko każdego promienia, który na nie pada w kierunku równoległym do głównej osi..
Co więcej, odwrotnie, każdy padający promień, który przechodzi przez ognisko, jest załamywany równolegle do osi optycznej soczewki..
Do jego badań ważne jest, aby wiedzieć, jakie elementy składają się na soczewki w ogóle, a soczewki zbieżne w szczególności..
Ogólnie nazywa się to optycznym środkiem soczewki do punktu, w którym każdy promień, który przez niego przechodzi, nie podlega żadnemu odchyleniu..
Główną osią jest linia łącząca centrum optyczne, a ognisko główne, które już skomentowaliśmy, jest reprezentowane przez literę F.
Główny punkt skupienia to punkt, w którym wszystkie promienie padające na soczewkę są równoległe do głównej osi..
Ogniskowa to odległość między centrum optycznym a ogniskiem..
Środki krzywizny definiuje się jako środki kulek tworzących soczewkę; promienie krzywizny są promieniami kulek, z których powstaje soczewka.
I wreszcie płaszczyzna środkowa soczewki nazywana jest płaszczyzną optyczną..
Jeśli chodzi o tworzenie obrazów w soczewkach zbieżnych, należy wziąć pod uwagę szereg podstawowych zasad, które wyjaśniono poniżej..
Jeśli promień uderza w soczewkę równolegle do osi, wychodzący promień zbiega się w ognisku obrazu. I odwrotnie, jeśli padający promień przechodzi przez ognisko obiektu, pojawia się w kierunku równoległym do osi. Wreszcie promienie przechodzące przez centrum optyczne są załamywane bez jakiegokolwiek odchylenia..
W konsekwencji w soczewce skupiającej mogą wystąpić następujące sytuacje:
- Że obiekt znajduje się względem płaszczyzny optycznej w odległości większej niż dwukrotność ogniskowej. W tym przypadku wytworzony obraz jest rzeczywisty, odwrócony i mniejszy niż obiekt..
- Że obiekt znajduje się w odległości od płaszczyzny optycznej równej dwukrotnej ogniskowej. Kiedy tak się dzieje, uzyskany obraz jest rzeczywistym obrazem, odwrócony i ma ten sam rozmiar co obiekt.
- Obiekt znajduje się w odległości od płaszczyzny optycznej od jednej do dwukrotności ogniskowej. Następnie tworzony jest obraz, który jest rzeczywisty, odwrócony i większy niż oryginalny obiekt..
- Że obiekt znajduje się w odległości od płaszczyzny optycznej mniejszej niż ogniskowa. W takim przypadku obraz będzie wirtualny, bezpośredni i większy niż obiekt.
Istnieją trzy różne typy soczewek zbieżnych: soczewki dwuwypukłe, soczewki płasko-wypukłe i soczewki wklęsłe-wypukłe..
Soczewki dwustronnie wypukłe, jak sama nazwa wskazuje, składają się z dwóch wypukłych powierzchni. Tymczasem płaszczyzny wypukłe mają płaską i wypukłą powierzchnię. I wreszcie, soczewki wypukłe wklęsłe składają się z lekko wklęsłej i wypukłej powierzchni..
Z drugiej strony soczewki rozbieżne różnią się od soczewek zbieżnych tym, że grubość zmniejsza się od krawędzi do środka. Zatem w przeciwieństwie do tego, co stało się z soczewkami zbieżnymi, w tego typu soczewkach promienie światła padające równolegle do osi głównej są oddzielane. W ten sposób tworzą tak zwane wirtualne obrazy obiektów.
W optyce soczewki rozbieżne lub ujemne, jak są również znane, są używane głównie do korekcji krótkowzroczności.
Ogólnie rzecz biorąc, badane typy soczewek to tak zwane cienkie soczewki. Są one definiowane jako te, które mają niewielką grubość w porównaniu z promieniami krzywizny powierzchni, które je ograniczają.
Ten typ soczewki można badać za pomocą równania Gaussa i równania, które pozwala określić powiększenie soczewki.
Równanie Gaussa dla cienkich soczewek można wykorzystać do rozwiązania wielu problemów z zakresu podstawowej optyki. Stąd jego wielkie znaczenie. Jej wyraz jest następujący:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Gdzie 1 / f to tak zwana moc obiektywu, a f to ogniskowa lub odległość od środka optycznego do ogniska F. Jednostką miary mocy obiektywu jest dioptria (D), gdzie 1 D = 1 m-1. Z drugiej strony, p i q to odpowiednio odległość, w jakiej znajduje się obiekt i odległość, z której obserwuje się jego obraz.
Boczne powiększenie cienkiej soczewki uzyskuje się za pomocą następującego wyrażenia:
M = - q / p
Gdzie M to powiększenie. Z wartości wzrostu można wywnioskować szereg konsekwencji:
Tak | M | > 1, rozmiar obrazu jest większy niż rozmiar obiektu
Tak | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto
Jeśli M> 0, obraz jest po prawej i po tej samej stronie soczewki co obiekt (obraz wirtualny)
Tak m < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)
Korpus znajduje się w odległości jednego metra od soczewki skupiającej o ogniskowej 0,5 metra. Jak będzie wyglądał obraz ciała? Jak daleko będziesz?
Mamy następujące dane: p = 1 m; f = 0,5 m.
Wstawiamy te wartości do równania Gaussa dla cienkich soczewek:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Pozostaje:
1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
Wyodrębniamy 1 / q
1 / q = 1
Aby następnie rozwiązać q i otrzymać:
q = 1
Dlatego w równaniu na powiększenie soczewki podstawiamy:
M = - q / p = -1 / 1 = -1
Dlatego obraz jest rzeczywisty od q> 0, odwrócony, ponieważ M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.
Jeszcze bez komentarzy