РАССЕИВАЮЩАЯ ЛИНЗА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЭЛЕМЕНТЫ, ТИПЫ, ПРИМЕНЕНИЕ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2026

К расходящимся линзам относятся те, которые тоньше в центральной части и толще по краям. Как следствие, они разделяют (расходятся) световые лучи, которые падают на них параллельно главной оси. Его удлинители сходятся в фокусе изображения, расположенном слева от линзы.

Дивергентные линзы, или негативы, как их еще называют, формируют так называемые виртуальные изображения объектов. У них есть разные приложения. В частности, в офтальмологии они используются для коррекции близорукости и некоторых видов астигматизма.

Randrijo87

Так что если вы близорук и носите очки, у вас под рукой будет идеальный пример расходящейся линзы.

Характеристики расходящихся линз

Как объяснялось ранее, расходящиеся линзы в центральной части уже, чем по краям. Кроме того, в линзах этого типа одна из ее поверхностей всегда вогнутая. Это придает объективу этого типа ряд характеристик.

Начнем с того, что удлинение падающих на них лучей приводит к появлению виртуальных изображений, которые нельзя собрать ни на одном экране. Это так, потому что лучи, проходящие через линзу, не сходятся ни в одной точке, поскольку расходятся во всех направлениях. Кроме того, в зависимости от кривизны линзы лучи будут открываться в большей или меньшей степени.

Еще одна важная особенность этого типа линз заключается в том, что фокус находится слева от линзы, так что он находится между ней и объектом.

Кроме того, в расходящихся линзах изображения меньше объекта и находятся между ним и фокусом.

Джипол / от Хенрика

Расходящиеся линзы

Изучая их, важно знать, из каких элементов состоят линзы в целом и расходящиеся линзы в частности.

Точка, через которую не отклоняются лучи, называется оптическим центром линзы. Основная ось, в свою очередь, - это линия, соединяющая указанную точку и главный фокус, последний обозначается буквой F.

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

Таким образом, расстояние между оптическим центром и фокусом называется фокусным расстоянием.

Центры кривизны определяются как центры сфер, образующих линзу; Таким образом, радиусы кривизны являются радиусами сфер, образующих линзу. И, наконец, центральная плоскость линзы называется оптической плоскостью.

обработки изображений

Чтобы графически определить формирование изображения в тонкой линзе, необходимо только знать направление, по которому будут следовать два из трех лучей
, траектория которых известна.

Один из них - тот, который попадает в линзу параллельно оптической оси линзы. После преломления в линзе он проходит через фокус изображения. Второй из лучей, путь которого известен, проходит через оптический центр. Это не изменит его траекторию.

Третий и последний - это тот, который проходит через фокус объекта (или его продолжение пересекает фокус объекта), которое после преломления будет следовать в направлении, параллельном направлению оптической оси линзы.

Таким образом, как правило, в линзах формируется тот или иной тип изображения в зависимости от положения объекта или тела по отношению к линзе.

Однако в частном случае расходящихся линз независимо от положения тела перед линзой формируемое изображение будет иметь определенные характеристики. И дело в том, что в расходящихся линзах изображение всегда будет виртуальным, меньше тела и правильным.

Приложения

Тот факт, что они могут разделять проходящий через них свет, придает расходящимся линзам некоторые интересные качества в области оптики. Таким образом они могут исправить близорукость и некоторые определенные типы астигматизма.

Расходящиеся офтальмологические линзы разделяют световые лучи, так что когда они достигают человеческого глаза, они расходятся дальше друг от друга. Таким образом, когда они проходят через роговицу и хрусталик, они проходят дальше и могут достигать сетчатки, вызывая проблемы со зрением у людей с близорукостью.

Типы

Как мы уже говорили, собирающие линзы имеют по крайней мере одну вогнутую поверхность. Из-за этого различают три типа расходящихся линз: двояковогнутую, плосковогнутую и выпукло-вогнутую.

Расходящиеся двояковогнутые линзы состоят из двух вогнутых поверхностей; плоско-вогнутые линзы имеют вогнутую и плоскую поверхность, тогда как в выпукло-вогнутом или расходящемся мениске одна поверхность слегка выпуклая, а другая вогнутая.

Отличия от собирающих линз

В собирающих линзах, в отличие от рассеивающих линз, толщина уменьшается от центра к краям. Таким образом, в линзах этого типа световые лучи, падающие параллельно главной оси, концентрируются или сходятся в одной точке (в фокусе). Таким образом они всегда создают реальные изображения предметов.

В оптике конвергентные или позитивные линзы используются в основном для коррекции дальнозоркости, пресбиопии и некоторых типов астигматизма.

Grantexgator

Уравнение Гаусса линз и увеличение линзы

Наиболее часто изучаемые линзы называются тонкими линзами. Это определяет все линзы, толщина которых очень мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, которые их ограничивают.

Исследование этого типа линз может проводиться в основном с помощью двух уравнений: уравнения Гаусса и уравнения, позволяющего определить увеличение линзы.

Уравнение Гаусса

Важность уравнения Гаусса для тонких линз заключается в большом количестве основных оптических задач, которые оно может решить. Выражение его следующее:

1 / f = 1 / p + 1 / q

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

Упражнение решено

Тело помещено в 40 сантиметрах от расходящейся линзы с фокусным расстоянием -40 сантиметров. Рассчитайте высоту изображения, если высота объекта 5 см. Также определите, прямое изображение или перевернутое.

Имеем следующие данные: h = 5 см; р = 40 см; f = -40 см.

Эти значения подставляются в уравнение Гаусса для тонких линз:

1 / f = 1 / p + 1 / q

И вы получите:

1 / -40 = 1/40 + 1 / кв

Откуда q = - 20 см

Затем подставляем полученный ранее результат в уравнение увеличения линзы:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Получив, что величина увеличения составляет:

М = ч '/ ч = 0,5

Решая из этого уравнения h ', которое является значением высоты изображения, мы получаем:

h '= h / 2 = 2,5 см.

Высота изображения 2,5 см. Кроме того, изображение прямое, поскольку M> 0, и уменьшено, поскольку абсолютное значение M меньше 1.

Ссылки

1. Свет (nd). В Википедии. Получено 11 апреля 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 11 апреля 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
4. Линза (nd). В Википедии. Получено 11 апреля 2019 г. с сайта es.wikipedia.org.
5. Объектив (оптика). В Википедии. Получено 11 апреля 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 сделал обратный ход.