Lensoj: tipoj de lensoj (fiziko). Formoj de kolektado, optika dissemi lenso. Kiel determini la tipon de lenso?

La lensoj tendencas havi sferan aŭ preskaŭ sfera surfaco. Ili povas esti konveksa, konkava aŭ plata (radiuso de senfineco). Havas du surfacoj tra kiu lumo pasas. Ili povas kombini en malsamaj manieroj por formi malsamajn tipojn de lensoj (foto donita poste en ĉi tiu artikolo):

• Se ambaŭ surfacoj estas konveksa (ekstere kurbigita) centra parto estas pli dika, ol la randoj.
• Lenso kun konveksa kaj konkava sferoj nomiĝas la menisko.
• Lenso kun ebena surfaco nomiĝas ebena-konkava aŭ ebena-konveksa, depende de la naturo de la alia sfero.

Kiel determini la tipon de lenso? Ni rigardu tiun en pli detalo.

Kolektado lensoj: tipoj de lensoj

Sen konsidero de kunigxo surfacoj se ilia dikeco en la centra parto estas pli granda ol la randoj, ili estas referitaj kolektado. Havu pozitiva longo. La jenaj specoj de konverĝanta lensoj:

• ebena-konveksa,
• lenticular,
• a concavo-konveksa (menisko).

Ili estas nomataj "pozitiva".

Spread lensoj: tipoj de lensoj

Se ilia dikeco estas pli maldika ĉe la centro ol ĉe la randoj, ili estas nomataj dispersión. Havi negativajn longo. Ekzistas kelkaj specoj de dispelante lensoj:

• ebena-konkava,
• biconcave,
• konkava-konveksa (menisko).

Ili estas nomataj "negativaj".

bazaj konceptoj

La radioj diverĝas de punkto fonto de ununura punkto. Ili estas nomataj trabo. Kiam la trabo eniras la lenso, ĉiu trabo refracta ŝanĝante lia direkto. Tial, la trabo povas eliri la lenso en pli malpli diferencaj.

Iuj tipoj de optikaj lensoj ŝanĝi la direkton de la radioj tiel ke konverĝas je sola punkto. Se la lumfonto estas dispoziciita almenaŭ ĉe la fokusa distanco, la trabo konverĝas ĉe punkto kiu, almenaŭ je la sama distanco.

Reala kaj virtuala bildoj

Punkto fonto de lumo estas nomata valida objekto, kaj la punkto de konverĝo de la fasko de radioj venanta de la lenso, estas valida bildo.

Graveco havas tabelo de punkto fontoj distribuita super kutime plata surfaco. Ekzemplo estas la bildo surgrunde vitro, lumigata de malantaŭe. Alia ekzemplo de la Filmstrip estas lumigita de malantaŭe por ke la lumo de ĝi trapasis la lenso, ĝi multiplikas la bildon sur plata ekrano.

En ĉi tiuj kazoj, paroli pri la aviadilon. Punkto sur la bildo ebeno 1: 1 respondas al punktoj sur la objekto aviadilon. La sama validas por la geometriaj figuroj, kvankam la rezultanta bildo povas esti renversita koncerne al la objekto de supre sube aŭ maldekstre dekstren.

Piedfingro-radiojn en momento kreas realan bildon, kaj la diferenco - imagaj. Kiam estas klare konturita sur la ekrano - ĝi validas. Se la sama bildo povas vidi nur rigardante tra la lenso al la lumfonto, ĝi nomiĝas imagaj. Reflekto en la spegulo - imagaj. Bildo kiu povas vidi tra teleskopo - ankaŭ. Sed la projekcio de la fotilo lenso por la filmo donas reala bildo.

longo

Fokuso lensoj povas esti trovita de pasanta tra ĝi fasko de paralelaj radioj. La punkto, kie ili kunvenas, kaj ĝi enfokusigos F. La distanco de la centro de la lenso estas nomita ĝia longo f. Vi povas salti la paralelaj radioj de trans kaj tiel trovi F ambaŭflanke. Ĉiu lenso havas du du F kaj f. Se ĝi estas relative maldikaj kompare al ĝia longo, la lasta estas proksimume egalaj.

Diverĝo kaj Konverĝo

Karakterizita de pozitiva longo konverĝanta lensoj. Formoj de ĉi tiu tipo de lensoj (ebena-konveksa, biconcave, menisko) redukti la radioj elirinte el ili, pli ol ili estis reduktitaj al tio. La kolektado lensoj povas esti formita kiel reala kaj imaga bildo. La unua estas formita nur se la distanco de la lenso al la objekto estas pli granda ol la fokusa.

Karakterizita de negativa longo diverĝaj lensoj. Formoj de ĉi tiu tipo de lensoj (ebena-konkava, biconcave, menisko) diluita radioj pli ol ili divorcis antaŭ fartas ilia surfaco. Spread lensoj krei virtualan bildon. Nur kiam la konverĝo de la incidento radioj signifa (konverĝas ie inter la lenso kaj la fokusa punkto sur la kontraŭa flanko) formis radioj ankoraŭ konverĝi al formi veran bildon.

gravaj diferencoj

Ĝi devus esti tre zorgema distingi konverĝo aŭ diverĝo de la traboj konverĝo aŭ diverĝo lenso. Tipoj de lensoj kaj Puchkov Sveta eble ne estas la sama. Radioj asociita kun objekto aŭ bildo punkto, nomiĝas diferencaj se ili "forkuri" kaj konverĝa se ili "kolekti" kune. En ĉiu coaxial optika sistemo optika akso estas la vojo de la radioj. La trabo laŭ la akso pasas sen iu ŝanĝo de direkto pro refrakto. Estas, fakte, bona difino de la optika akso.

Fasko kion moviĝas for de la distanco de la optika akso estas nomita diferencaj. Kaj tiu, kiu iĝas pli proksima al ĝi, oni nomas konverĝa. Radioj paralele al la optika akso, estas la nul konverĝo aŭ diverĝo. Tiel, al la raporti la konverĝo aŭ diverĝo de la trabo, ĝi rilatas al la optika akso.

Iuj tipoj de lensoj, la fiziko de kiu estas tia, ke la trabo estas deviigita laŭ pli granda mezuro al la optika akso, estas kolektita. Konverĝas radioj konverĝi pli kaj diferencaj malproksimigante malpli. Ili estas eĉ kapabla, se ilia forto estas sufiĉa por tiu celo, fari faskon da paralelaj aŭ konverĝaj. Simile diverĝaj lenso povas solvi pli diverĝis radioj, kaj konverĝas - fari paralelajn aŭ diferencaj.

pligrandiganta glasojn

Al lenso kun du konveksaj surfacoj pli dikaj en la centro ol ĉe la randoj, kaj povas esti uzita kiel simpla grandigobutonon aŭ loupe. En ĉi tiu kazo, la observanto rigardis per siaj imagaj, grandaj bildo. La fotilo lenso tamen formas en la filmo aŭ sensilo reala kutime reduktita en grandeco kompare kun la objekto.

okulvitroj

La kapablo de la lenso por ŝanĝi la konverĝo de lumo estas ĝia forto. Ĝi estas esprimita en _diopters_ D = 1 / f, kie f - longo en metroj.

En la lenso kun la potenco de 5 _diopters_ f = 20 cm. Tiu indikas diopter Optometrist skribi recepton okulvitroj. Ekzemple, li registris 5.2 _diopters_. En la laborejon finis workpiece preni 5 _diopters_, rezultigante la fabriko, kaj iom mueli surfaco aldoni 0,2 _diopters_. La principo estas ke por maldikaj lensoj, en kiu du areoj estas proksime al unu la alian, ĝi observas regulo, ke ilia tuta potenco estas sumo de ĉiu _dioptre_: D = D ₁ + D _2.

Galileo teleskopo

En Galileo tempo (komenco de la jarcento jarcento), punktoj en Eŭropo estis vaste havebla. Ili tendencas esti fabrikita en Nederlando kaj distribuita de strato vendistoj. Galileo aŭdis, ke iu en Nederlando metis la du specoj de lensoj en tubon, al malproksimaj objektoj ŝajnas pli granda. Li uzis teleobjetivo kolektas en unu fino de la tubo, kaj mallongan ŝotoj disĵeto eyepiece ĉe la alia fino. Se la lenso longo egala al f _aŭ kaj eyepiece f _e, la distanco inter ili estos la f _aŭ -f _e, kaj la forto (angula pligrandigon) f _aŭ / f _kaj. Tia skemo estas nomita Galileo pipon.

Teleskopo havas pliiĝas 5 aŭ 6 restejo, komparebla al nuntempaj mano-tenis binokloj. Tio estas sufiĉa por multaj ekscita astronomiaj observoj. Vi povas facile vidi la lunaj krateroj, kvar lunoj de Jupitero, la ringoj de Saturno, la fazoj de Venus, nebulozoj kaj amasoj estelares, kaj ankaŭ plej malklara steloj en la Lakta Vojo.

Keplero teleskopon

Kepler aŭdis pri ĉio ĉi (li korespondis Galileo) kaj konstruita alispeca teleskopo kun du kolektado lensoj. Unu en kiu granda longo, lenso, kaj unu en kiu estas malpli - la eyepiece. La distanco inter ili estas egala al f _aŭ + f _e, kaj la angula pligrandigo estas f _aŭ / f _kaj. Ĉi Keplerian (aŭ astronomia) teleskopo kreas renversita bildo, sed por la steloj aŭ la luno ne gravas. Tiu skemo disponigis pli eĉ lumigado de la vida kampo de la galileaj teleskopo, kaj estis pli oportuna uzi kiel ĝi permesas konservi viajn okulojn en fiksa pozicio kaj vidi la tutan kampon de vidado de rando gxis rando. La aparato permesas atingi pli altan kreskon ol Galileo tubon sen serioza difekto.

Ambaŭ teleskopoj suferas pro sfera aberacio, rezultante en bildo ne tute koncentrita kaj kromata aberacio, kiu kreas koloro fringing. Keplero (Neŭtono) kredis, ke tiuj mankoj ne estas venki. Ili ne anticipis kaj venos specoj de lensoj acromáticas, la fiziko de kiuj estos konataj nur en la XIX jarcento.

teleskopon reflector

Gregory proponis, ke kiam la lenso teleskopo speguloj povas esti uzataj, ĉar ili ne havas koloron fringing. Neŭtono prenis tiun ideon kaj kreis Newton-teleskopon la formo de konkava arĝentaj spegulo kaj pozitivan eyepiece. Li transdonis la specimeno al la Royal Society, kie li restas al tiu tago.

Unu-lenso teleskopo povas projekti bildon sur ekrano aŭ filmo. Por ĝusta kresko postulas pozitivan lenso kun granda fokusa distanco, ni diru, 0,5 m, 1 m aŭ multaj metroj. Tia aranĝo estas ofte uzata en astronomiaj fotografio. Homoj nekonataj kun optiko ŝajnas paradoksa situacio kie pli malforta longa fokuso lenso donas pli grandan pliigas.

sferoj

Ĝi sugestis ke la antikvaj kulturoj eble havis teleskopoj, ĉar ili faris la malgrandan glason bidoj. La problemo estas, ke ĝi estas nekonata kion ili estis uzitaj, kaj ili estas, kompreneble, ne povis formi la bazon de bona teleskopo. Pilkoj povas esti uzata por pliigi la malgrandaj objektoj, sed la kvalito samtempe apenaŭ kontentiga.

La longo de la idealo vitra sfero estas tre mallonga kaj ĝi formas realan bildon estas tre proksime al la sfero. Krome, aberacioj (geometria distordo) signifa. La problemo kuŝas en la distanco inter la du surfacoj.

Tamen, se vi faras profundan ekvatora sulko por bloki la radioj, kiuj kaŭzas bildo difektojn, rezultas tre mediocre lupeo en belan. Tiu decido estas atribuita al Coddington, la grandigobutonon de lia nomo povas esti aĉetita hodiaŭ ĉe malgranda mano-tenis magnifiers studi tre malgrandaj objektoj. Sed la pruvo, ke tiu faro antaŭ la 19-a jarcento, ne.