Konvergencinio objektyvo funkcijos, tipai ir pratimai išspręsta



The konverguojantys lęšiai Jie yra tie, kurie yra storesni centrinėje dalyje ir plonesni per kraštus. Kaip rezultatas, koncentruotos (jie yra susiliejęs) viename taške šviesos spinduliai, prisišliejančios ant jų lygiagreti pagrindinės ašies. Šis punktas yra vadinamas dėmesio arba vaizdo fokusavimą ir atstovauja raide F. linkmės arba teigiamas lęšis forma, kas vadinama realius vaizdus objektų.

Tipiškas konverguojančio objektyvo pavyzdys yra didinamasis stiklas. Tačiau įprasta rasti tokio tipo objektyvus daug sudėtingesniuose įrenginiuose, pvz., Mikroskopuose ar teleskopuose. Tiesą sakant, pagrindinį sudėtinį mikroskopą sudaro du konverguojantys lęšiai, turintys mažą židinio nuotolį. Šie lęšiai vadinami objektyviais ir akimis.

Susilieja lęšiai yra naudojami įvairių paraiškų optinis nors turbūt geriausiai žinomas yra ištaisyti regėjimo defektų. Taigi, jie nurodė, gydyti toliaregystė, Presbiopija ir astigmatizmas keletą tipų, kaip antai hyperopic astigmatizmas.

Indeksas

  • 1 Charakteristikos
  • 2 Suderinamų lęšių elementai
  • 3 Vaizdų formavimas konvergenciniuose lęšiuose
  • 4 Konverguojančių lęšių tipai
  • 5 Skirtumas tarp skirtingų lęšių
  • 6 Plonos lęšių Gauso lygtys ir objektyvo padidinimas
    • 6.1 Gauso lygtis
    • 6.2 Objektyvo padidėjimas
  • 7 Išspręstas pratimas
  • 8 Nuorodos 

Savybės

Konverguojantys lęšiai turi keletą savybių, kurios juos apibrėžia. Bet kokiu atveju galbūt svarbiausias yra tas, kurį jau apibrėžėme. Taigi, konverguojantys lęšiai pasižymi nukreipimu per fokusą bet kokiu spinduliu, kuris juos nukreipia lygiagrečiai pagrindinei ašiai.

Be to, abipusiai, bet koks židinio spindulys, einantis pro fokusą, nukreipiamas lygiagrečiai su objektyvo optine ašimi.

Suderinamų lęšių elementai

Atsižvelgiant į savo tyrimą, svarbu žinoti, kokie elementai yra apskritai lęšiai ir ypač konvergentiniai lęšiai.

Apskritai, optinis lęšio centras vadinamas tašku, kuriuo kiekvienas spindulys, einantis per jį, neturi jokio nukrypimo.

Pagrindinė ašis yra linija, jungianti optinį centrą ir pagrindinį fokusą, kurį mes jau minėjome, o tai yra raidė F.

Pagrindinis dėmesys skiriamas taškui, kuriame aptinkami visi spinduliai, nukreipiantys lęšį lygiagrečiai pagrindinei ašiai.

Atstumas tarp optinio centro ir fokusavimo vadinamas židinio nuotoliu.

Kreivumo centrai apibrėžiami kaip sferų, sudarančių lęšį, centrai; savo ruožtu yra kreivio spindulys, kurio spindulys yra objektyvas.

Galiausiai, objektyvo centrinė plokštuma vadinama optine plokštuma.

Vaizdų formavimasis konverguojančiuose lęšiuose

Kalbant apie vaizdų formavimąsi susiliečiančiuose lęšiuose, reikia atsižvelgti į keletą pagrindinių taisyklių, kurios paaiškinamos toliau.

Jei spindulys nukreipia lęšį lygiagrečiai ašiai, atsirandantis spindulys konvertuojasi į vaizdo fokusą. Ir atvirkščiai, jei spindulys praeina pro objekto fokusą, spindulys atsiranda lygiagrečiai ašiai. Galiausiai, spinduliai, kertantys optinį centrą, yra suspausti, nesukeliant jokių nukrypimų.

Todėl susiliečiančiame objektyve gali atsirasti tokios situacijos:

- Kad objektas būtų optinės plokštumos atžvilgiu didesnis už dvigubą židinio nuotolio atstumą. Tokiu atveju pagamintas vaizdas yra realus, apverstas ir mažesnis už objektą.

- Kad objektas būtų atstumu nuo optinės plokštumos, kuri yra dvigubai didesnė už židinio nuotolį. Kai taip atsitinka, gautas vaizdas yra tikras vaizdas, apverstas ir tokio pat dydžio kaip ir objektas.

- Kad objektas yra atstumu nuo optinės plokštumos nuo vieno iki dvigubo židinio nuotolio. Tada sukuriamas vaizdas, kuris yra realus, apverstas ir didesnis už pradinį objektą.

- Kad objektas yra atstumu nuo optinės plokštumos, žemesnės už židinio nuotolį. Tokiu atveju vaizdas bus virtualus, tiesioginis ir didesnis nei objektas.

Konverguojančių lęšių tipai

Yra trys skirtingi lęšių tipai: abipus išgaubti lęšiai, planokonversiški lęšiai ir concaveconvex lęšiai.

Bikonvex lęšiai, kaip rodo pavadinimas, susideda iš dviejų išgaubtų paviršių. Kita vertus, planokonveksas turi plokščią paviršių ir išgaubtą paviršių. Galiausiai, įgaubti ir išgaubti lęšiai sudaro šiek tiek įgaubtą ir išgaubtą paviršių.

Skirtumas tarp skirtingų lęšių

Skirtingų lęšiai, tačiau, skiriasi nuo konverguojantįjį storis mažėja iš kraštų link centro. Taigi, priešingai nei atsitiko su konverguojantįjį objektyvu šioje šviesos spindulių veikiamo lygiagrečiai pagrindinei ašiai tipo yra atskirti. Taigi, jie sudaro tai, kas vadinama virtualius vaizdus objektų.

Optikos srityje skirtingi arba neigiami lęšiai, kaip jie taip pat žinomi, dažniausiai naudojami trumparegystei ištaisyti.

Gauss lęšių lygtys ir objektyvo padidinimas

Apskritai, tiriamų lęšių tipas vadinamas plonais lęšiais. Jie apibrėžiami kaip tie, kurie turi mažą storį, palyginti su jų ribojančių paviršių kreivio spinduliais.

Šio tipo lęšius galima ištirti naudojant Gauss lygtį ir lygtį, kuri leidžia nustatyti objektyvo didinimą.

Gauso lygtis

Gauso plonų lęšių lygtis padeda išspręsti daugelį pagrindinių optinių problemų. Todėl jos svarba. Jo išraiška yra tokia:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kur 1 / f yra tai, kas vadinama galią lęšio ir f yra židinio nuotolis arba atstumas nuo optinės centro į dėmesio F. matavimo įtaisas sklaidytuvo galios yra dioptrijų (D), kur 1 d = 1 m-1. Kita vertus, p ir q yra atitinkamai atstumas, kuriuo objektas yra, ir atstumas, kuriuo stebimas jo vaizdas.

Lęšio padidinimas

Plonas objektyvas padidinamas šoniniu būdu:

M = - q / p

Kur M yra padidėjimas. Iš padidėjimo vertės galima daryti išvadą, kad:

Taip | M | > 1, vaizdo dydis yra didesnis nei objekto dydis

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

Jei M> 0, vaizdas yra teisingas ir toje pačioje objektyvo pusėje kaip ir objektas (virtualus vaizdas)

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

Nustatytas pratimas

Kūnas yra vienas metras nuo susiliejančio objektyvo, kurio židinio nuotolis yra 0,5 metrų. Kaip atrodys kūno vaizdas? Kiek tave bus?

Turime šiuos duomenis: p = 1 m; f = 0,5 m.

Mes šias vertes pakeisime į Gauso plonų lęšių lygtį:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Ir toliau lieka:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Mes pašalinome 1 / q

1 / q = 1

Tada išvalykite q ir gaukite:

q = 1

Todėl objektyvo didinimo lygtį pakeisime:

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

Todėl vaizdas yra realus, nes q> 0, apverstas, nes 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.

Nuorodos

  1. Šviesa (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2019 m. Kovo 18 d., Iš en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Elektromagnetinių ir dalelių bangų atspindžio teorija. Springer.
  3. Šviesa (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2019 m. Kovo 20 d. Iš en.wikipedia.org.
  4. Objektyvas (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2019 m. Kovo 17 d., Iš en.wikipedia.org.
  5. Objektyvas (optika). Vikipedijoje. Gauta 2019 m. Kovo 19 d., Iš en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4-asis red.). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizika 3-asis leidimas. Barselona: Reverté.