Kopīgot:
Konverģences objektīva funkcijas, veidi un vingrinājumi ir atrisināti
The lēcas tie ir tie, kas ir biezāki centrālajā daļā un plānāki malās. Tā rezultātā tie koncentrējas (saplūst) vienā punktā gaismas starus, kas uz tiem ir paralēli galvenajai asij. Šo punktu sauc par fokusu vai attēla fokusu, un to attēlo burts F. Konverģents vai pozitīvie objektīvi veido to, ko sauc par reāliem objektu attēliem.
Tipisks konverģējoša objektīva piemērs ir palielināms stikls. Tomēr bieži vien šāda veida objektīvs ir atrodams daudz sarežģītākās ierīcēs, piemēram, mikroskopos vai teleskopos. Faktiski pamata kompozīta mikroskops sastāv no diviem konverģējošiem objektīviem, kuriem ir mazs fokusa attālums. Šīs lēcas sauc par objektīviem un okulāriem.
Convergent lēcas tiek izmantotas optikā dažādiem pielietojumiem, lai gan varbūt vislabāk zināms ir vizuālo defektu labošana. Tādējādi tie ir paredzēti, lai ārstētu hiperopiju, presbyopiju un dažus astigmatisma veidus, piemēram, hipermetropisku astigmatismu..
Indekss
- 1 Raksturojums
- 2 Konverģējošo lēcu elementi
- 3 Attēlu veidošanās konverģējošos objektīvos
- 4 Konverģējošo lēcu veidi
- 5 Atšķirība ar atšķirīgiem objektīviem
- 6 Gausa lēcu vienādojumi un lēcas palielinājums
- 6.1. Gauss vienādojums
- 6.2 Objektīva palielināšana
- 7 Vingrinājums atrisināts
- 8 Atsauces
Funkcijas
Konverģējošiem objektīviem ir virkne raksturlielumu, kas tos nosaka. Jebkurā gadījumā varbūt vissvarīgākais ir tas, ko mēs jau esam izvirzījuši savā definīcijā. Līdz ar to konverģējošās lēcas raksturo novirzīšanās caur fokusu jebkurā starā, kas tos skar virzienā, kas ir paralēls galvenajai asij.
Turklāt, savstarpēji vienojoties, jebkurš izstarojošais starojums, kas iet fokusā, tiek lūzīts paralēli lēcas optiskajai asij.
Konverģējošo lēcu elementi
Ņemot vērā tās pētījumu, ir svarīgi zināt, kādi elementi ir lēcas kopumā un jo īpaši konverģences lēcas.
Kopumā objektīva optiskais centrs tiek saukts par punktu, kurā katrs starojums, kas iet caur to, nesaskata nekādu novirzi.
Galvenā ass ir līnija, kas savienojas ar optisko centru un galveno fokusu, ko mēs jau esam minējuši ar burtu F.
Galvenā uzmanība tiek pievērsta punktam, kurā atrodami visi stari, kas saskaras ar lēcu paralēli galvenajai asij.
Attālumu starp optisko centru un fokusu sauc par fokusa attālumu.
Izliekuma centri ir definēti kā sfēras centri, kas veido lēcu; savukārt, izliekuma rādiusi ir to logu rādiusi, kas rada lēcu.
Visbeidzot, objektīva centrālo plakni sauc par optisko plakni.
Attēlu veidošanās konverģējošos objektīvos
Attiecībā uz attēlu veidošanu konverģējošos objektīvos ir jāņem vērā virkne pamatnoteikumu, kas ir izskaidroti turpmāk.
Ja staru skats uz lēcu ir paralēls ass virzienam, topošais starojums konverģē uz attēla fokusu. Un otrādi, ja plūstošs starojums šķērso objekta fokusu, starojums parādās virzienā, kas ir paralēls ass. Visbeidzot, stari, kas šķērso optisko centru, tiek atstāti bez jebkādas novirzes.
Tādējādi konverģējošā lēcā var rasties šādas situācijas:
- Lai objekts atrastos attiecībā pret optisko plakni attālumā, kas lielāks par divkāršu fokusa attālumu. Tādā gadījumā ražotais attēls ir reāls, apgriezts un mazāks par objektu.
- Objekts atrodas attālumā no optiskās plaknes, kas vienāds ar divkāršu fokusa attālumu. Kad tas notiek, iegūtais attēls ir reāls attēls, apgriezts un tāds pats kā objekts.
- Tas, ka objekts atrodas attālumā no optiskās plaknes no viena līdz divreiz lielākam fokusa attālumam. Tad tiek izveidots attēls, kas ir reāls, apgriezts un lielāks par sākotnējo objektu.
- Objekts atrodas attālumā no optiskās plaknes, kas ir zemāks par fokusa attālumu. Tādā gadījumā attēls būs virtuāls, tiešs un lielāks par objektu.
Konverģējošo lēcu veidi
Ir trīs dažādu veidu saplūšanas lēcas: abpusēji izliektas lēcas, planokonversiju lēcas un concaveconvex lēcas..
Bikonvex objektīvi, kā norāda nosaukums, sastāv no divām izliektām virsmām. Savukārt planokonvexiem ir plakana virsma un izliekta virsma. Visbeidzot, ieliektas-izliektas lēcas veido nedaudz ieliektas un izliektas virsmas.
Atšķirība ar atšķirīgiem objektīviem
Savukārt atšķirīgie objektīvi atšķiras no konverģentu lēcām, jo biezums samazinās no malām uz centru. Tādējādi, pretēji tam, kas notika ar konverģentu, šāda veida lēcās ir atdalīti gaismas stari, kas sakrīt paralēli galvenajai asij. Tādā veidā tie veido objektu virtuālos attēlus.
Optikā, atšķirīgi vai negatīvi lēcas, kā arī tie ir zināmi, galvenokārt izmanto, lai labotu tuvredzību.
Gauss lēcu vienādojumi un objektīva palielinājums
Kopumā pētāmo lēcu veids ir tas, ko sauc par plānām lēcām. Tie ir definēti kā tie, kuriem ir mazs biezums salīdzinājumā ar to ierobežojošo virsmu izliekuma rādiusiem.
Šāda veida lēcu var pētīt ar Gauss vienādojumu un ar vienādojumu, kas ļauj noteikt objektīva palielinājumu.
Gauss vienādojums
Gausa plāno lēcu vienādojums palīdz atrisināt daudzas pamata optiskās problēmas. Līdz ar to tā ir ļoti svarīga. Tās izteiksme ir šāda:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Kur 1 / f ir tas, ko sauc par lēcas jaudu un f ir fokusa attālums vai attālums no optiskā centra līdz fokusam F. Objektīva jaudas mērvienība ir diopters (D), kur 1 D = 1 m-1. No otras puses, p un q ir attiecīgi attālums, kādā atrodas objekts, un attālums, kādā tiek novērots tā attēls.
Objektīva palielinājums
Plāna lēcas sānu palielinājumu iegūst ar šādu izteiksmi:
M = - q / p
Kur M ir pieaugums. No pieauguma vērtības var secināt vairākas sekas:
Jā | M | > 1, attēla izmērs ir lielāks nekā objekta lielums
Jā | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto
Ja M> 0, attēls ir taisni un tajā pašā pusē objektīvam kā objektam (virtuālajam attēlam)
Jā, M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)
Noteikts uzdevums
Ķermenis atrodas vienu metru attālumā no saplūstoša objektīva, kura fokusa attālums ir 0,5 metri. Kā izskatīsies ķermeņa attēls? Cik tālu jūs būsiet?
Mums ir šādi dati: p = 1 m; f = 0,5 m.
Mēs aizstājam šīs vērtības Gausa vienādojumā ar plānām lēcām:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Un paliek:
1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
Mēs noskaidrojām 1 / q
1 / q = 1
Pēc tam notīriet q un saņemiet:
q = 1
Tādējādi lēcas palielinājuma vienādojumā mēs aizstājam:
M = - q / p = -1 / 1 = -1
Tāpēc attēls ir reāls, jo q> 0, apgriezts, jo 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.
Atsauces
- Gaisma (n.d.). Vikipēdijā. Saturs iegūts 2019. gada 18. martā, no en.wikipedia.org.
- Lekner, John (1987). Atstarošanas teorija, elektromagnētiskie un daļiņu viļņi. Springer.
- Gaisma (n.d.). Vikipēdijā. Ielādēts 2019. gada 20. martā, no en.wikipedia.org.
- Objektīvs (n.d.). Vikipēdijā. Saturs iegūts 2019. gada 17. martā, no en.wikipedia.org.
- Objektīvs (optika). Vikipēdijā. Ielādēts 2019. gada 19. martā, no en.wikipedia.org.
- Hecht, Eugene (2002). Optika (4. izdevums). Addison Wesley.
- Tipler, Paul Allen (1994). Fizika 3. izdevums. Barselona: Reverté.