Lense: tipes lense (fisika). Vorme van die versameling, optiese verspreiding lens. Hoe om die tipe lens bepaal?

Die lense is geneig om 'n sferiese of byna sferies oppervlak het. Hulle kan konveks, konkaaf of plat (radius van oneindigheid) wees. Het twee oppervlaktes waardeur lig beweeg. Hulle kan gekombineer word in verskillende maniere om verskillende tipes lense (foto later gegee in hierdie artikel) te vorm:

• As beide oppervlaktes is konveks (uiterlik geboë) sentrale gedeelte is dikker as die kante.
• Lens met konvekse en konkawe sfere staan bekend as die meniskus.
• Lens met 'n plat oppervlak staan bekend as 'n prent-hol of prent-konvekse, afhangende van die aard van die ander gebied.

Hoe om die tipe lens bepaal? Laat ons hierdie ondersoek in meer detail.

Invordering van lense: tipes lense

Ongeag koppeling oppervlaktes as hul dikte in die sentrale gedeelte is groter as die kante, is hulle genoem invordering. 'N positiewe brandpunt. Die volgende tipes konvergerende lense:

• prent-konvekse,
• bikonveks,
• 'n concavo-konvekse (meniscus).

Hulle word genoem "positiewe".

Verspreiding lense: tipes lense

As hulle dik is dunner by die sentrum as aan die kante, is hulle genoem verstrooiing. Het 'n negatiewe brandpunt. Daar is 'n paar soorte verstrooiing lense:

• prent-hol,
• Bikonkawe,
• konkaaf-konvekse (meniscus).

Hulle word genoem "negatief."

basiese konsepte

Die strale afwyk van 'n punt bron van 'n enkele punt. Hulle word genoem balk. Wanneer die bundel die lens gaan, is elke balk gebreek deur die verandering van sy rigting. Om hierdie rede, kan die bundel die lens in 'n min of meer uiteenlopende verlaat.

Sommige tipes optiese lense te verander die rigting van die strale sodat hulle bymekaar by 'n enkele punt. As die ligbron is van die hand gesit ten minste by die fokusafstand, die balk konvergeer op 'n punt wat, ten minste op dieselfde afstand.

Werklike en virtuele beelde

'N Punt bron van lig staan bekend as geldig voorwerp, en die punt van konvergensie van die bundel van strale afkomstig van die lens, dit is 'n geldige beeld.

Belangrikheid het 'n verskeidenheid van punt bronne versprei oor gewoonlik 'n plat oppervlak. 'N Voorbeeld is die beeld op die grond glas, verlig van agter. Nog 'n voorbeeld van die film trip is verlig van agter sodat die lig van dit deur die lens geslaag het, vermeerder die beeld op 'n plat skerm.

In sulke gevalle, praat oor die vliegtuig. Punt op die beeld vliegtuig 1: 1 stem ooreen met punte op die voorwerp vliegtuig. Dieselfde geld vir die meetkundige figure, selfs al is die gevolglike beeld kan wees omgekeerd met betrekking tot die voorwerp van bo na onder of van links na regs.

Toe-strale op 'n punt skep 'n ware beeld, en die verskil - denkbeeldige. Wanneer dit duidelik is uiteengesit op die skerm - dit is geldig. As dieselfde beeld kan gesien word net deur te kyk deur die lens na die ligbron, is dit denkbeeldige genoem. Weerkaatsing in die spieël - denkbeeldige. 'N prentjie wat gesien kan word deur 'n teleskoop - sowel. Maar die projeksie van die kamera lens om die film gee 'n werklike beeld.

brandpunt

Fokus lense kan gevind word deur daardeur loop 'n bundel van parallel strale. Die punt waar hulle bymekaar kom, en dit sal F. fokus die afstand vanaf die middelpunt van die lens is bekend as die brandpunt f. jy kan die parallel strale slaan uit die ander kant en dus F vind op beide kante. Elke lens het twee twee F en F. As dit is relatief dun in vergelyking met sy brandpunt, laasgenoemde is ongeveer gelyk.

Divergensie en Convergence

Wat gekenmerk word deur 'n positiewe brandpunt konvergerende lense. Vorms van hierdie tipe lense (prent-konvekse, Bikonkawe, meniscus) verminder die strale uit te kom van hulle, meer as hulle is verminder na hierdie. Die versameling van lense kan gevorm word as 'n ware en 'n denkbeeldige beeld. Die eerste is gevorm slegs indien die afstand vanaf die lens na die voorwerp is groter as die brandpunt.

Wat gekenmerk word deur 'n negatiewe brandpunt divergerende lense. Vorms van hierdie tipe lense (prent-hol, Bikonkawe, meniscus) verdun strale meer as hulle geskei is voordat jy op die oppervlak. Verspreiding lense skep 'n virtuele beeld. Net vir die konvergensie van die voorval strale beduidende (hulle bymekaar iewers tussen die lens en die brandpunt aan die teenoorgestelde kant) gevorm strale kan nog bymekaar om 'n ware beeld te vorm.

belangrike verskille

Dit moet baie versigtig wees om te onderskei konvergensie van die balke konvergensie lens wees. Tipes lense en Puchkov Sveta mag nie dieselfde wees nie. Strale wat verband hou met 'n voorwerp of beeld punt, is uiteenlopende genoem as hulle "weg te hardloop" en konvergente as hulle "versamel" saam. In enige koaksiale optiese stelsel optiese as is die pad van die strale. Die balk langs die as gaan sonder enige verandering van rigting te danke aan refraksie. Dit is, in werklikheid, 'n goeie definisie van die optiese as.

Balk wat wegbeweeg van die afstand vanaf die optiese as is uiteenlopende genoem. En die een wat al hoe nader aan dit, staan bekend as konvergente. Strale parallel met die optiese as, is die nul konvergensie. Dus, wanneer dit gaan oor die konvergensie van die bundel, dit korreleer met die optiese as.

Sommige tipes lense, die fisika waarvan sodanige is dat die bundel is gedeflekteer na 'n groter mate verband met die optiese as, word versamel. Hulle konvergeer strale konvergeer meer en uiteenlopende wegbeweeg minder. Hulle is selfs in staat, as hul krag is genoeg vir hierdie doel, 'n bondel van parallel of konvergente. Net so uiteenlopende lens kan meer uiteenlopende strale ontbind, en konvergerende - parallel of divergent te maak.

vergrootglas

A lens met twee konvekse oppervlakke dikker in die middel as by die kante, en kan gebruik word as 'n eenvoudige vergrootglas of vergrootglas. In hierdie geval, die waarnemer kyk deur haar denkbeeldige, groot beeld. Die kamera lens, maar vorm op die film of sensor werklike gewoonlik verminder in grootte in vergelyking met die voorwerp.

brille

Die vermoë van die lens om die konvergensie van die lig verander is sy krag genoem. Dit word uitgedruk in Dioptries D = 1 / f, waar f - brandpunt in meter.

In die lens met die krag van 5 Dioptries f = 20 cm. Dit dui dioptrie oogkundige skryf voorskrif bril. Byvoorbeeld, het hy aangeteken 5.2 Dioptries. In die werkswinkel voltooi werkstuk neem 5 Dioptries, wat lei tot die fabriek, en 'n bietjie slyp een oppervlak na 0.2 Dioptries voeg. Die beginsel is dat vir dun lense, waarin twee areas is naby aan mekaar, is waargeneem reël dat hul totale krag is die som van elke diopter: D = D ₁ + D _2.

teleskoop Galileo se

Met verloop van tyd Galileo se (die begin van Sewentien eeu), wys in Europa was oral beskikbaar. Hulle is geneig om te vervaardig in Nederland en versprei deur straatverkopers. Galileo het gehoor dat iemand in Nederland sit die twee tipes lense in 'n buis, tot ver voorwerpe lyk groter. Hy gebruik 'n telefoto lens versamel in een einde van die buis, en 'n kort afstand verstrooiing oogstuk aan die ander kant. As die lens brandpunt gelykstaande aan f _o en oogstuk f _e, die afstand tussen hulle moet f _o f _e, en die krag (hoek vergroting) f _o / f _{e wees.} So 'n skema genoem Galileo pyp.

Teleskoop het verhogings 5 of 6 vou, vergelykbaar met kontemporêre hand-held verkyker. Dit is voldoende vir baie opwindende sterrekundige waarnemings. Jy kan maklik sien die maan kraters, vier mane van Jupiter, die ringe van Saturnus, die fases van Venus, nebulae, en sterre hoop, sowel as die geringste sterre in die Melkweg.

Kepler-teleskoop

Kepler gehoor dit alles (hy ooreengestem Galileo) en gebou 'n ander soort teleskoop met twee invordering van lense. Een waarin 'n groot brandpunt, 'n lens, en een waarin dit is minder - die oogstuk. Die afstand tussen hulle is gelyk aan f _o + f _e, en die hoek vergroting is f _o / f _e. Dit Keplerian (of astronomiese) teleskoop skep 'n omgekeerde beeld, maar vir die sterre of die maan dit maak nie saak. Hierdie skema het 'n meer selfs verligting van die gebied van die oog as die Galileër teleskoop, en was meer gerieflik om te gebruik as dit moontlik maak om jou oë in 'n vaste posisie te hou en te sien die hele gebied van die oog van rand tot rand. Die toestel kan 'n hoër verhoging as Galileo tube sonder ernstige agteruitgang bereik.

Beide teleskope ly sferiese afwyking, wat lei tot 'n beeld nie heeltemal gefokus, en chromatiese afwyking, wat kleur randen skep. Kepler (Newton) het geglo dat hierdie gebreke nie oorkom kan word. Hulle het nie verwag dat daar tipes achromatiese lense, die fisika waarvan bekend sal staan net in die XIX eeu mag wees.

spieëlteleskoop

Gregory voorgestel dat as die lens teleskoop spieëls gebruik kan word, want hulle het geen kleur randen. Newton het hierdie idee en het 'n Newtoniese teleskoop die vorm van 'n konkawe silvered spieël en 'n positiewe oogstuk. Hy oorhandig die monster na die Royal Society, waar hy bly tot vandag toe.

Enkel-lens teleskoop kan 'n beeld projekteer op 'n skerm of film. Vir 'n behoorlike verhoging vereis 'n positiewe lens met 'n groot brandpunt afstand, sê, 0,5 m, 1 m of baie meter. So 'n reëling word dikwels gebruik in astronomiese fotografie. Mense wat nie vertroud met optika kan paradoksale situasie lyk waar swakker lang fokus lens 'n verbetering van stygings.

sfere

Daar is voorgestel dat die antieke kulture teleskope mag gehad het, want hulle het die klein glas krale. Die probleem is dat dit is onbekend wat hulle gebruik, en hulle is natuurlik nie die basis vorm van 'n goeie teleskoop. Balle kan gebruik word vir die verhoging van die klein voorwerpe, maar die gehalte terselfdertyd was skaars bevredigend.

Die brandpunt van die ideale glas gebied is baie kort en vorm 'n ware beeld is baie naby aan die gebied. Daarbenewens afwykings (geometriese ondergang) betekenisvol. Die probleem lê in die afstand tussen die twee oppervlaktes.

As jy egter 'n diep ekwatoriale groef om die strale, wat beeld defekte veroorsaak blok maak, dit blyk baie middelmatige vergrootglas in 'n boete. Hierdie besluit word toegeskryf aan Coddington, 'n vergrootglas van sy naam kan vandag op 'n klein hand-held vergroting gekoop om baie klein voorwerpe te bestudeer. Maar die bewyse dat dit gedoen is voor die 19de eeu, no.