Konvergentne značilnosti objektiva, vrste in vadba so odpravljene



The konvergentne leče to so tiste, ki so v osrednjem delu debelejše in tanjše v robovih. Posledično se v eni točki koncentrirajo (zbirajo) žarki svetlobe, ki padejo na njih vzporedno z glavno osjo. Ta točka se imenuje fokus ali fokus slike in je predstavljena s črko F. Konvergentne ali pozitivne leče tvorijo tako imenovane realne slike objektov..

Tipičen primer konvergentne leče je povečevalno steklo. Vendar pa je ta tip leče običajen v veliko bolj kompleksnih napravah, kot so mikroskopi ali teleskopi. Pravzaprav je osnovni kompozitni mikroskop sestavljen iz dveh konvergentnih leč z majhno goriščno razdaljo. Te leče se imenujejo objektivne in okularne.

Konvergentne leče se uporabljajo za optiko za različne aplikacije, čeprav je morda najbolj znano, da se popravijo vizualne napake. Tako so indicirani za zdravljenje avtoportretov, prezbiopije in tudi nekaterih vrst astigmatizma, kot je hipermetropni astigmatizem..

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Elementi konvergentnih leč
  • 3 Oblikovanje slik v konvergentnih objektivih
  • 4 Vrste konvergentnih leč
  • 5 Razlika med različnimi objektivi
  • 6 Gaussove enačbe tankih leč in povečava leče
    • 6.1 Gaussova enačba
    • 6.2 Povečanje leče
  • 7 Rešitev vadbe
  • 8 Reference 

Funkcije

Konvergentni objektivi imajo vrsto lastnosti, ki jih določajo. V vsakem primeru je morda najpomembnejša tista, ki smo jo že opredelili. Tako je za konvergentne leče značilno, da se skozi žarišče odbijejo vsi žarki, ki jih udarijo v smeri vzporedno z glavno osjo.

Poleg tega se vsak vdolbni žarek, ki prečka fokus, odbije vzporedno z optično osjo leče.

Elementi konvergentnih leč

Glede na študijo je pomembno vedeti, kateri elementi predstavljajo leče v splošnih in konvergentnih lečah.

Na splošno se optično središče leče imenuje točka, s katero vsak žarek, ki gre skozi, ne doživlja nobenega odstopanja.

Glavna os je črta, ki se pridruži optičnemu središču in glavnemu fokusu, ki smo ga že omenili in je predstavljena s črko F.

Glavni poudarek je na točki, kjer so najdeni vsi žarki, ki udarijo na lečo vzporedno z glavno osjo.

Razdalja med optičnim središčem in žariščem se imenuje osrednja razdalja.

Centri ukrivljenosti so opredeljeni kot središča kroglic, ki ustvarjajo lečo; pri čemer so polmeri ukrivljenosti polmeri krogel, ki povzročajo nastanek leče.

In končno, osrednja ravnina leče se imenuje optična ravnina.

Oblikovanje slik v konvergentnih lečah

V zvezi z oblikovanjem slik v konvergentnih objektivih je treba upoštevati vrsto osnovnih pravil, ki so pojasnjena v nadaljevanju.

Če žarek udari v leč vzporedno z osjo, se pojavljajoča se žarka približa ostrini slike. Nasprotno pa, če vpadni žarek gre skozi žarišče predmeta, se žarek pojavi v smeri, ki je vzporedna z osjo. Nazadnje se žarki, ki prečkajo optični center, lomijo brez kakršnega koli odstopanja.

Posledično se lahko v konvergentnem objektivu pojavijo naslednje situacije:

- Da je predmet nameščen glede na optično ravnino na razdalji, ki je večja od dvakratne goriščne razdalje. V tem primeru je slika, ki je proizvedena, resnična, obrnjena in manjša od predmeta.

- Da se predmet nahaja na oddaljenosti od optične ravnine, enake dvakratni goriščni razdalji. Ko se to zgodi, je slika, ki jo dobimo, realna slika, obrnjena in enake velikosti kot objekt.

- Da je predmet na razdalji od optične ravnine med enkratno in dvakratno fokusno razdaljo. Potem se ustvari slika, ki je resnična, obrnjena in večja od prvotnega predmeta.

- Da se predmet nahaja na oddaljenosti od optične ravnine, ki je nižja od goriščne razdalje. V tem primeru bo slika navidezna, neposredna in večja od objekta.

Vrste konvergentnih leč

Obstajajo tri različne vrste konvergentnih leč: bikonveksne leče, planoconveksne leče in konkavkonveksne leče..

Biconvex leče, kot že ime pove, so sestavljene iz dveh konveksnih površin. Planokonveksi pa imajo ravno površino in konveksno površino. In končno, konkavno konveksne leče tvorijo rahlo konkavna in konveksna površina.

Razlika z različnimi lečami

Nasprotno pa se divergentne leče od konvergentnih leč razlikujejo po tem, da se debelina zmanjša od robov proti središču. Tako se v nasprotju s tem, kar se je zgodilo s konvergentnim, v tej vrsti leče ločijo svetlobni žarki, ki udarijo vzporedno z glavno osjo. Na ta način tvorijo tako imenovane virtualne podobe objektov.

V optiki se divergentne ali negativne leče, kot so znane, uporabljajo predvsem za odpravo kratkovidnosti.

Gaussove enačbe tankih leč in povečava leče

Na splošno so vrste leč, ki jih proučujemo, tisto, kar imenujemo tanke leče. Te so definirane kot tiste, ki imajo majhno debelino v primerjavi s polmeri ukrivljenosti površin, ki jih omejujejo.

To vrsto leče lahko preučujemo z Gaussovo enačbo in z enačbo, ki omogoča določitev povečave leče.

Gaussova enačba

Gaussova enačba tankih leč služi reševanju mnogih osnovnih optičnih problemov. Zato je zelo pomemben. Njegov izraz je naslednji:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kjer je 1 / f tisto, kar imenujemo moč objektiva, f pa je goriščna razdalja ali oddaljenost optičnega središča od fokusa F. Enota za merjenje moči leče je dioptrija (D), kjer je 1 D = 1 m-1. Po drugi strani sta p in q oziroma razdalja, na kateri se nahaja objekt, in razdalja, na kateri se opazuje njena podoba.

Povečanje leče

Bočna povečava tanke leče se dobi z naslednjim izrazom:

M = - q / p

Kjer je M povečanje. Iz vrednosti povečanja je mogoče izpeljati vrsto posledic: \ t

Da | M | > 1, velikost slike je večja od velikosti objekta

Da | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

Če je M> 0, je slika desna in na isti strani objektiva kot objekt (virtualna slika)

Da M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

Določena vaja

Telo je oddaljeno en meter od konvergentne leče, ki ima goriščno razdaljo 0,5 metra. Kakšna bo slika telesa? Kako daleč boste?

Imamo naslednje podatke: p = 1 m; f = 0,5 m.

Te vrednosti nadomestimo z Gaussovo enačbo tankih leč:

1 / f = 1 / p + 1 / q

In ostalo je naslednje:

1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Očistili smo 1 / q

1 / q = 1

Za, nato, počistite q in dobite:

q = 1

Zato nadomestimo v enačbi povečave leče:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Zato je slika realna, ker je q> 0, obrnjena zaradi 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.

Reference

  1. Svetloba (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 18. marca 2019, z en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Teorija refleksije elektromagnetnih valov in valov delcev. Springer.
  3. Svetloba (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 20. marca 2019, z en.wikipedia.org.
  4. Leča (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 17. marca 2019, z en.wikipedia.org.
  5. Objektiv (optika). V Wikipediji. Pridobljeno 19. marca 2019, z en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. izd.). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizika 3. izdaja. Barcelona: Revert.