Lentile: tipuri de lentile (fizica). Forme de colectare de lentile, de dispersie optic. Cum de a determina tipul de lentile?

Lentilele tind să aibă o suprafață sferică sau aproape sferică. Ele pot fi convexă, concavă sau plană (raza infinit). Are două suprafețe prin care lumina trece. Acestea pot fi combinate în diferite moduri, pentru a forma diferite tipuri de lentile (fotografia dată mai târziu în acest articol):

• Dacă ambele suprafețe sunt convexe (exterior curbat), porțiunea centrală este mai groasă decât marginile.
• Lens cu sfere convexe și concave se numește meniscului.
• Lens cu o suprafață plană se numește plano-concave sau convexe plano, în funcție de natura celeilalte sferei.

Cum de a determina tipul de lentile? Să examinăm acest lucru mai detaliat.

Colectarea lentile: tipuri de lentile

Indiferent de suprafețele de cuplare în cazul în care grosimea acestora în porțiunea centrală este mai mare decât marginile, ele sunt denumite de colectare. Au o distanță focală pozitivă. Următoarele tipuri de lentile convergente:

• plano-convex,
• biconvexă,
• o concavo-convexă (meniscului).

Ele sunt numite „pozitive“.

Lentile Spread: tipuri de lentile

În cazul în care grosimea lor este mai subțire la centru decât la margini, acestea sunt numite imprastiere. Au un negativ distanta focala. Există unele tipuri de lentile de împrăștiere:

• plano-concave,
• biconcave,
• concav-convexă (meniscului).

Acestea se numesc „negativ“.

concepte de bază

Razele se abat de la o sursă punct de un singur punct. Acestea se numesc grinzi. Atunci când fasciculul intră în obiectiv, fiecare fascicul este refractată prin schimbarea direcției sale. Din acest motiv, fasciculul poate ieși lentila într-un divergentă mai mult sau mai puțin.

Unele tipuri de lentile optice schimba direcția razelor, astfel încât acestea converg într-un singur punct. Dacă sursa de lumină este dispusă cel puțin la distanța focală, fasciculul converge într-un punct care, cel puțin la aceeași distanță.

Imagini reale și virtuale

O sursă de lumină punct se numește obiect valid, iar punctul de convergență al fasciculului de raze care provin din lentila, este o imagine validă.

Importanta are o serie de surse punctiforme distribuite peste de obicei o suprafață plană. Un exemplu este imaginea pe geamul teren, luminat din spate. Un alt exemplu al diafilmul este iluminat din spate, astfel încât lumina de la ea a trecut prin lentila, imaginea multiplică pe un ecran plat.

În aceste cazuri, vorbim despre avionul. Punct pe planul imagine 1: 1 la puncte pe o concordanță cu planul obiect. Același lucru este valabil și pentru figuri geometrice, chiar dacă imaginea rezultată poate fi inversată în raport cu obiectul de sus în jos sau de la stânga la dreapta.

Toe-raze, la un moment dat creează o imagine reală, iar diferența - imaginar. Când este în mod clar conturat pe ecran - este valabil. În cazul în care aceeași imagine poate fi văzută doar uitându-se prin lentila spre sursa de lumină, este numit imaginar. Reflecție în oglindă - imaginar. O imagine care poate fi văzută printr-un telescop - la fel de bine. Dar proiecția obiectivul aparatului foto la filmul oferă o imagine reală.

distanta focala

Lentilele Focus pot fi găsite prin trecerea printr-un fascicul de raze paralele. Momentul în care se adună, și se va concentra F. Distanta de la punctul focal al lentilei se numește distanța focală f. puteți sări peste razele paralele de pe cealaltă parte și, astfel, a găsi F pe ambele părți. Fiecare lentilă are două două F și f. În cazul în care este relativ subțire în comparație cu distanța focală, ultima aproximativ egal.

Divergențele și convergență

Caracterizat de un rezultat pozitiv lentile de lungime convergente focale. Forme de acest tip de lentile (plano-convexe, biconcave, meniscului) reduce razele care ies din ele, mai mult decât au fost reduse la acest lucru. Lentilele de colectare pot fi formate ca o adevărată și o imagine imaginar. Prima este formată numai în cazul în care distanța de la obiectiv la obiect este mai mare decât focal.

Caracterizat de un rezultat negativ de lentile de lungime divergente focale. Forme de acest tip de lentile (plano-concav, biconcave, menise) raze diluate mai mult decât au fost divorțat înainte de a ajunge pe suprafața lor. lentile Spread crea o imagine virtuală. Numai atunci când convergența incidentului razele semnificative (acestea converg undeva între obiectiv și punctul focal de pe partea opusă), razele formate pot încă converg pentru a forma o imagine reală.

diferențe importante

Ar trebui să fie foarte atent pentru a distinge convergență sau divergență de convergență grinzi sau lentile de divergență. Tipuri de lentile și Puchkov Sveta nu poate fi la fel. Raze asociate cu un punct obiect sau o imagine, sunt numite divergente în cazul în care „fug“ și convergent în cazul în care „adună“ împreună. În orice coaxial sistem optic optic axa este calea razelor. Fasciculul de-a lungul axei trece fără nici o schimbare de direcție, datorită refracției. Este, de fapt, o bună definiție a axei optice.

Beam care se deplasează departe de distanța de la axa optică se numește divergente. Iar cel care se apropie de ea, se numește convergentă. Raze paralele cu axa optică, sunt convergența zero sau divergență. Astfel, atunci când vorbim despre convergența sau divergență a fasciculului, corelat cu axa optică.

Unele tipuri de lentile, fizica, care este astfel încât fasciculul este deviată într-o măsură mai mare față de axa optică, sunt colectate. Ele converg razele converg mai mult și divergente se îndepărtează mai puțin. Ei sunt chiar capabili, dacă puterea lor este suficientă în acest scop, fac un pachet de paralele sau convergente. In mod similar divergente de lentile pot dizolva raze mai divergente și convergente - să facă paralele sau divergente.

lupe

O lentilă cu două suprafețe convexe mai groase în centru decât la margini, și poate fi folosit ca un simplu lupei sau Lupă. În acest caz, observatorul cauta prin imaginea ei imaginar, mare. Lentila camerei, cu toate acestea, formează pe film sau senzorul de real, de obicei, reduse în dimensiune în comparație cu obiectul.

ochelari

Capacitatea obiectivului de a schimba convergența luminii se numește puterea. Este exprimat în dioptrii D = 1 / f, unde f - distanța focală în metri.

În lentila cu puterea de 5 dioptrii f = 20 cm. Acest lucru indică faptul dioptrie optometrist scris ochelarii de vedere. De exemplu, el a înregistrat 5.2 dioptrii. In atelier terminat piesa de prelucrat ia 5 dioptrii, rezultând în fabrică, și un pic pisa o suprafață pentru a adăuga 0,2 dioptrii. Principiul este că pentru lentilele subțiri, în care cele două zone sunt apropiate una de alta, se observă regula că puterea lor totală este suma fiecărui dioptrie: D = D ₁ + D _2.

telescopul lui Galileo

În timpul lui Galileo (începutul secolului al XVII-lea), puncte în Europa au fost disponibile pe scară largă. Ei tind să fie fabricate în Țările de Jos și distribuite de către vânzătorii ambulanți. Galileo a auzit că cineva din Țările de Jos a pus cele două tipuri de lentile într-un tub, pentru obiectele aflate la distanta par mai mari. El a folosit un teleobiectiv adună într-un capăt al tubului, și o risipire ocular cursă scurtă de la celălalt capăt. În cazul în care lungimea focală a obiectivului egală cu f _o și f ocular _e, distanța dintre ele ar trebui să fie f _o -f _e, și forța (mărire unghiulară) f _o / f _e. Un astfel de sistem se numește Galileo țeavă.

Telescopul are creșteri de 5 sau 6 ori, comparabil cu binoclu de mână contemporane. Acest lucru este suficient pentru multe interesante observații astronomice. Puteti vedea cu ușurință craterele lunare, patru sateliți ai lui Jupiter, inelele lui Saturn, fazele planetei Venus, nebuloase și roiuri stelare, precum și cele mai slabe stelele din Calea Lactee.

telescopul Kepler

Kepler a auzit despre toate acestea (a corespondat Galileo) și a construit un alt tip de telescop cu doua lentile de colectare. Una în care o lungime focala mare, o lentilă, și una în care acesta este mai puțin - ocular. Distanța dintre ele este egal cu f f _{e o +,} iar mărire unghiulară este f _u / f _e. Acest Keplerian (sau astronomic) telescop creează o imagine inversată, dar pentru stelele sau luna nu contează. Acest sistem a oferit o iluminare mai uniformă a câmpului vizual decât telescopul galilean, și a fost mai convenabil de utilizat, deoarece permite să păstreze ochii într-o poziție fixă și a vedea tot câmpul vizual de la o margine la alta. Dispozitivul permite de a realiza o creștere mai mare decât tubul Galileo fără o deteriorare gravă.

Ambele telescoape suferă de aberație sferică, rezultând într - o imagine nu este complet concentrat, și aberație cromatică, care creează bordura de culoare. Kepler (Newton) credea că aceste defecte nu pot fi depășite. Ei nu au anticipat ca pot exista tipuri de lentile acromatice, fizica, care vor fi cunoscute abia în secolul al XIX-lea.

telescopul

Grigorie a sugerat că ca lentilele pot fi utilizate oglinzi de telescop, deoarece acestea nu au nici o bordura de culoare. Newton a luat această idee și a creat un telescop newtonian forma unei oglinzi concave argintat și un ocular pozitiv. El a dat proba la Royal Society, unde a rămas până astăzi.

telescop cu o singură lentilă poate proiecta o imagine pe un ecran sau un film. Pentru creșterea corespunzătoare necesită o lentilă cu o distanță focală mare, să zicem, 0,5 m, 1 m sau mai multe metri. Un astfel de aranjament este adesea folosit în fotografie astronomice. Oamenii nu sunt familiarizați cu optica poate părea situația paradoxală în care mai slab lentilă de focalizare lung oferă creșteri mai mari.

sfere

S-a sugerat că culturile antice ar fi avut telescoape, pentru că au făcut mici mărgele de sticlă. Problema este că nu se știe ce au fost folosite, și ei sunt, desigur, nu ar putea constitui baza unui telescop bun. Bile pot fi folosite pentru creșterea obiecte mici, dar calitatea în același timp, a fost cu greu satisfăcătoare.

Distanța focală a sferei de sticla ideal este foarte scurt și formează o imagine reală este foarte aproape de sfera. În plus, aberații (distorsiuni geometrice) semnificative. Problema constă în distanța dintre cele două suprafețe.

Cu toate acestea, dacă faceți o canelură ecuatorială adânc pentru a bloca razele, care provoacă defecte de imagine, se pare lupă mediocră într-o amendă. Această decizie este atribuită Coddington, o lupei de numele său poate fi achiziționat astăzi la un mic lupe de mână pentru a studia obiecte foarte mici. Dar dovada că acest lucru a fost făcut înainte de secolul al 19-lea, nr.