КОНВЕРГЕНТНАЯ ЛИНЗА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВИДЫ И РЕШАЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2026

Эти собирающие линзы являются тоньше по краям, которые толще в его центральной части. Как следствие, они концентрируют (сходятся) падающие на них лучи света параллельно главной оси в одной точке. Эта точка называется фокусом или фокусом изображения и обозначается буквой F. Сходящиеся или положительные линзы образуют так называемые реальные изображения объектов.

Типичным примером собирающей линзы является увеличительное стекло. Однако линзы этого типа часто встречаются в гораздо более сложных устройствах, таких как микроскопы или телескопы. Фактически, базовый составной микроскоп состоит из двух собирающих линз с небольшим фокусным расстоянием. Эти линзы называются объективными и окулярными.

Увеличительное стекло, собирающая линза.

Конвергентные линзы используются в оптике для различных целей, хотя, пожалуй, наиболее известными из них являются исправление дефектов зрения. Таким образом, они показаны для лечения дальнозоркости, пресбиопии, а также некоторых типов астигматизма, таких как гиперметропический астигматизм.

характеристики

Сводящая линза. Chetvorno

Конвергентные линзы имеют ряд определяющих их характеристик. В любом случае, пожалуй, наиболее важным является то, что мы уже выдвинули в своем определении. Таким образом, сходящиеся линзы характеризуются тем, что через фокус любой падающий на них луч отражается в направлении, параллельном главной оси.

Кроме того, наоборот, любой падающий луч, проходящий через фокус, преломляется параллельно оптической оси линзы.

Сходящиеся линзы

Для его изучения важно знать, из каких элементов состоят линзы в целом и собирающие линзы в частности.

В общем, он называется оптическим центром линзы до точки, в которой каждый луч, проходящий через нее, не испытывает никакого отклонения.

Главная ось - это линия, соединяющая оптический центр, а главный фокус, который мы уже прокомментировали, представлен буквой F.

Главный фокус - это точка, в которой все лучи, попадающие в линзу, параллельны главной оси.

Фокусное расстояние - это расстояние между оптическим центром и фокусом.

Центры кривизны определяются как центры сфер, образующих линзу; Радиусы кривизны - это радиусы сфер, образующих линзу.

И, наконец, центральная плоскость линзы называется оптической плоскостью.

Формирование изображения в собирающих линзах

Чтобы формировать изображения в собирающих линзах, необходимо учитывать ряд основных правил, которые описаны ниже.

Если луч падает на линзу параллельно оси, выходящий луч сходится в фокусе изображения. И наоборот, если падающий луч проходит через фокус объекта, луч выходит в направлении, параллельном оси. Наконец, лучи, проходящие через оптический центр, преломляются без какого-либо отклонения.

Как следствие, в собирающей линзе могут возникнуть следующие ситуации:

- Объект расположен относительно оптической плоскости на расстоянии, превышающем удвоенное фокусное расстояние. В этом случае создаваемое изображение является реальным, перевернутым и меньше самого объекта.

- что объект находится на расстоянии от оптической плоскости, равном удвоенному фокусному расстоянию. Когда это происходит, полученное изображение является реальным, перевернутым и того же размера, что и объект.

- Что объект находится на расстоянии от оптической плоскости, которое в два раза превышает фокусное расстояние. Затем создается реальное, перевернутое изображение большего размера, чем исходный объект.

- Что объект находится на расстоянии от оптической плоскости меньше фокусного расстояния. В этом случае изображение будет виртуальным, прямым и больше, чем объект.

Типы собирающих линз

Существует три различных типа собирающих линз: двояковыпуклые линзы, плосковыпуклые линзы и вогнуто-выпуклые линзы.

Двояковыпуклые линзы, как следует из названия, состоят из двух выпуклых поверхностей. Между тем, плоско-выпуклые имеют плоскую и выпуклую поверхность. И, наконец, вогнутые выпуклые линзы состоят из слегка вогнутой и выпуклой поверхности.

Разница с расходящимися линзами

Сводящая линза. Fir0002 (Обсуждение) (Загрузки)

С другой стороны, расходящиеся линзы отличаются от собирающих линз тем, что их толщина уменьшается от краев к центру. Таким образом, в отличие от того, что произошло с собирающими линзами, в линзах этого типа световые лучи, падающие параллельно главной оси, разделяются. Таким образом, они формируют так называемые виртуальные образы объектов.

В оптике расходящиеся или отрицательные линзы, как их еще называют, используются в первую очередь для коррекции миопии.

Уравнения Гаусса для тонких линз и увеличение линзы

В общем, изучаемые линзы называются тонкими линзами. Они определяются как те, которые имеют небольшую толщину по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, которые их ограничивают.

Этот тип линзы можно изучить с помощью уравнения Гаусса и уравнения, которое позволяет определить увеличение линзы.

Уравнение Гаусса

Уравнение Гаусса для тонких линз используется для решения множества основных оптических задач. Отсюда его большое значение. Выражение его следующее:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Где 1 / f - это то, что называется оптической силой линзы, а f - фокусное расстояние или расстояние от оптического центра до фокуса F. Единицей измерения оптической силы линзы является диоптрия (D), где 1 D = 1 м. ^-1 . Со своей стороны, p и q - это расстояние, на котором находится объект, и расстояние, на котором его изображение наблюдается.

Увеличение линзы

Боковое увеличение тонкой линзы получается следующим выражением:

M = - q / p

Где M - увеличение. Из величины увеличения можно сделать вывод о ряде последствий:

Если -M-> 1, размер изображения больше, чем объект

Если -M- <1, размер изображения меньше размера объекта.

Если M> 0, изображение находится справа и на той же стороне линзы, что и объект (виртуальное изображение)

Если M <0, изображение инвертируется и находится на противоположной стороне объекта (реальное изображение)

Упражнение решено

Тело находится на расстоянии одного метра от собирающей линзы, имеющей фокусное расстояние 0,5 метра. Как будет выглядеть изображение тела? Как далеко это будет?

Имеем следующие данные: p = 1 м; f = 0,5 м.

Мы подставляем эти значения в уравнение Гаусса для тонких линз:

1 / f = 1 / p + 1 / q

И остается следующее:

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

Выделяем 1 / q

1 / д = 1

Чтобы затем очистить q и получить:

q = 1

Следовательно, мы подставляем в уравнение увеличения линзы:

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

Следовательно, изображение реальное, поскольку q> 0, инвертированное, поскольку M <0, и равного размера, поскольку абсолютное значение M равно 1. Наконец, изображение находится на расстоянии одного метра от фокуса.

Ссылки

1. Свет (nd). В Википедии. Получено 18 марта 2019 г. с сайта es.wikipedia.org.
2. Лекнер, Джон (1987). Теория отражения, электромагнитных волн и волн частиц. Springer.
3. Свет (nd). В Википедии. Получено 20 марта 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
4. Линза (nd). В Википедии. Получено 17 марта 2019 г. с сайта es.wikipedia.org.
5. Объектив (оптика). В Википедии. Получено 19 марта 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
6. Хехт, Юджин (2002). Оптика (4-е изд.). Эддисон Уэсли.
7. Типлер, Пол Аллен (1994). Физическая. 3-е издание. «Барселона»: я сдал назад.