Разрешени са конвергентни функции на обектива, видове и упражнения



на обединяващи лещи те са по-дебели в централната си част и по-тънки в краищата. В резултат на това те се концентрират (сближават) в една точка лъчите на светлината, които попадат върху тях успоредно на главната ос. Тази точка се нарича фокус, или фокус на изображението, и е представена от буквата F. Конвергентни или позитивни лещи формират така наречените реални изображения на обекти..

Типичен пример за сходен обектив е лупа. Обаче често се среща този тип лещи в много по-сложни устройства като микроскопи или телескопи. Всъщност, основен композитен микроскоп се състои от две сходни лещи, които имат малка фокусна дължина. Тези лещи се наричат ​​обективни и очни.

Конвергентните лещи се използват в оптиката за различни приложения, макар че може би най-известната е да се коригират зрителните дефекти. По този начин, те са показани за лечение на далекогледство, пресбиопия и някои видове астигматизъм, като хиперметропичен астигматизъм..

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Елементи на конвергиращи лещи
  • 3 Формиране на изображения в обединяващи лещи
  • 4 Видове сходящи лещи
  • 5 Разлика с отклоняващи се лещи
  • 6 Гауссови уравнения на тънки лещи и увеличение на лещата
    • 6.1 Уравнение на Гаус
    • 6.2 Увеличаване на обектива
  • 7 Упражнението е решено
  • 8 Препратки 

функции

Конвергиращите лещи имат редица характеристики, които ги определят. Във всеки случай, може би най-важното е това, което вече сме напреднали в неговата дефиниция. По този начин, конвергиращите лещи се характеризират с отклоняване през фокуса на всеки лъч, който ги удари в посока, успоредна на главната ос.

В допълнение, взаимно, всеки инцидентен лъч, преминаващ фокуса, се пречупва успоредно на оптичната ос на лещата.

Елементи на конвергиращи лещи

С оглед на неговото проучване е важно да се знае какви елементи представляват обективите в общите и сходните лещи.

Като цяло, оптичният център на лещата се нарича точка, с която всеки лъч, преминаващ през него, не изпитва никакво отклонение.

Основната ос е линията, която се свързва с оптичния център и основния фокус, който вече споменахме, представен от буквата F.

Основният фокус е точката, в която се намират всички лъчи, които удрят лещата, успоредна на главната ос.

Разстоянието между оптичния център и фокуса се нарича фокусно разстояние.

Центровете на кривината се определят като центрове на сферите, които създават лещата; от своя страна радиусите на кривината са радиусите на сферите, които пораждат лещата.

И накрая, централната равнина на лещата се нарича оптична равнина.

Формиране на изображения в обединяващи лещи

Що се отнася до формирането на изображения в обединяващите лещи, трябва да се вземат предвид редица основни правила, които са обяснени по-долу.

Ако лъчът удари обектива успоредно на оста, възникващият лъч се слива върху фокуса на изображението. Обратно, ако инцидентен лъч минава през фокуса на обекта, лъчът се появява в посока, успоредна на оста. И накрая, лъчите, които пресичат оптичния център, се пречупват, без да изпитвате някакъв вид отклонение.

Вследствие на това в конвергиращи се лещи могат да възникнат следните ситуации:

- Това, че обектът е разположен по отношение на оптичната равнина на разстояние, по-голямо от два пъти фокусното. В този случай, произведеното изображение е реално, обърнато и по-малко от обекта.

- Това, че обектът се намира на разстояние от оптичната равнина, равна на два пъти фокусното разстояние. Когато това се случи, полученото изображение е реално изображение, обърнато и със същия размер като обекта.

- Това, че обектът е на разстояние от оптичната равнина между веднъж и два пъти фокусното разстояние. След това се получава изображение, което е реално, обърнато и по-голямо от първоначалния обект.

- Това, че обектът се намира на разстояние от оптичната равнина, по-ниска от фокусното разстояние. В този случай, изображението ще бъде виртуално, директно и по-голямо от обекта.

Видове сходящи лещи

Съществуват три различни вида обединяващи лещи: двойно изпъкнали лещи, плавно-изпъкнали лещи и вдлъбнати лещи.

Biconvex лещите, както подсказва името, са съставени от две изпъкнали повърхности. Planoconvexas, от друга страна, имат плоска повърхност и изпъкнала повърхност. И накрая, вдлъбнат-изпъкналите лещи са съставени от леко вдлъбната и изпъкнала повърхност.

Разлика с различаващи се лещи

Отклоняващите се лещи, от друга страна, се различават от конвергентните лещи, тъй като дебелината намалява от краищата към центъра. Така, противно на случилото се с конвергентния, в този тип лещи светлинните лъчи, които се движат успоредно на главната ос, са разделени. По този начин те образуват така наречените виртуални образи на обекти.

В оптиката дивергентните или отрицателните лещи, както са известни, се използват главно за коригиране на миопия.

Гаус уравнения на тънки лещи и увеличение на лещата

Като цяло, типът лещи, които се изучават, са това, което се нарича тънко лещи. Те се дефинират като такива, които имат малка дебелина в сравнение с радиусите на кривина на повърхностите, които ги ограничават.

Този тип лещи могат да бъдат изучавани с уравнението на Гаус и с уравнението, което позволява да се определи увеличението на лещата.

Уравнение на Гаус

Гауссовото уравнение на тънките лещи служи за решаване на много основни оптични проблеми. Оттук и голямото му значение. Изразът му е следният:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Където 1 / f е това, което се нарича силата на лещата, а f е фокусното разстояние или разстоянието от оптичния център до фокуса F. Единицата за измерване на мощността на лещата е диоптъра (D), където 1 D = 1 m-1. От друга страна, p и q са съответно разстоянието, на което се намира даден обект, и разстоянието, на което се наблюдава неговото изображение.

Увеличение на лещата

Страничното увеличение на тънката леща се получава със следния израз:

М = - q / p

Където М е увеличението. От стойността на увеличението може да се изведе поредица от последствия:

Да | M | > 1, размерът на изображението е по-голям от този на обекта

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

Ако M> 0, изображението е дясно и от същата страна на обектива като обекта (виртуално изображение)

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

Определено упражнение

Тялото е разположено на един метър от конвергиращата леща, която има фокусно разстояние от 0,5 метра. Как ще изглежда изображението на тялото? Колко далеч ще бъдеш?

Имаме следните данни: p = 1 m; f = 0.5 m.

Заместваме тези стойности в уравнението на Гаус на тънки лещи:

1 / f = 1 / p + 1 / q

И остава следното:

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

Изчистихме 1 / q

1 / q = 1

За да изчистите q и да получите:

q = 1

Следователно, ние заместваме в уравнението на увеличението на лещата:

М = - q / p = -1 / 1 = -1

Следователно, изображението е реално, тъй като q> 0 е обърнато, защото 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.

препратки

  1. Светлина (n.d.). В Уикипедия. Възстановено на 18 март 2019 г. от en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Теория на отражението на електромагнитните и частичните вълни. дребна порода ловджийско куче.
  3. Светлина (n.d.). В Уикипедия. Възстановен на 20 март 2019 г. от en.wikipedia.org.
  4. Обектив (n.d.). В Уикипедия. Възстановено на 17 март 2019 г. от en.wikipedia.org.
  5. Обектив (оптика). В Уикипедия. Получено на 19 март 2019 г. от en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Оптика (4-то изд.). Адисън Уесли.
  7. Tipler, Пол Алън (1994). Физика. Трето издание. Барселона: Reverté.