Det konvergerende linser Det er dem, der er tykkere i den midterste del og tyndere i kanterne. Som en konsekvens koncentrerer de (konvergerer) lysstrålerne, der falder på dem parallelt med hovedaksen på et enkelt punkt. Dette punkt kaldes fokus eller billedfokus og repræsenteres af bogstavet F. Konvergerende eller positive linser danner det, der kaldes virkelige billeder af objekter..
Et typisk eksempel på en konvergerende linse er et forstørrelsesglas. Det er dog almindeligt at finde denne type linser i meget mere komplekse enheder såsom mikroskoper eller teleskoper. Faktisk er et grundlæggende sammensat mikroskop et, der består af to konvergerende linser, der har en lille brændvidde. Disse linser kaldes objektive og okulære.
Konvergerende linser bruges i optik til forskellige applikationer, selvom det måske bedst er at rette synfejl. Således er de indiceret til at behandle hyperopi, presbyopi og også nogle typer astigmatisme, såsom hyperopisk astigmatisme.
Artikelindeks
Konvergerende linser har en række definerende egenskaber. Under alle omstændigheder er måske den vigtigste den, vi allerede har avanceret i dens definition. Således er konvergerende linser karakteriseret ved at afbøje en hvilken som helst stråle, der falder på dem i fokus, parallelt med hovedaksen.
Endvidere brydes enhver hændelsesstråle, der passerer fokus, gensidigt parallelt med linsens optiske akse..
For sin undersøgelse er det vigtigt at vide, hvilke elementer der udgør linser generelt og konvergerende linser i særdeleshed..
Generelt kaldes det det optiske centrum af en linse til det punkt, hvor hver stråle, der passerer gennem den, ikke oplever nogen afvigelse..
Hovedaksen er den linje, der slutter sig til det optiske centrum, og hovedfokuset, som vi allerede har kommenteret, er repræsenteret af bogstavet F.
Hovedfokus er det punkt, hvor alle strålerne, der rammer linsen, er parallelle med hovedaksen..
Brændvidden er afstanden mellem det optiske center og fokus..
Krumningscentre er defineret som centrum for kuglerne, der skaber linsen; krumningsradierne er radierne for de kugler, der giver anledning til linsen.
Og endelig kaldes linsens centrale plan det optiske plan..
Med hensyn til dannelsen af billeder i konvergerende linser skal der tages hensyn til en række grundlæggende regler, som forklares nedenfor..
Hvis strålen rammer linsen parallelt med aksen, konvergerer den nye stråle på billedfokus. Omvendt, hvis en indfaldende stråle passerer gennem objektets fokus, kommer strålen frem i en retning parallel med aksen. Endelig brydes strålerne, der passerer gennem det optiske center, uden at opleve nogen form for afbøjning..
Som en konsekvens kan følgende situationer forekomme i en konvergerende linse:
- At objektet er placeret i forhold til det optiske plan i en afstand større end dobbelt så brændvidden. I dette tilfælde er det producerede billede ægte, omvendt og mindre end objektet..
- At objektet er placeret i en afstand fra det optiske plan lig med det dobbelte af brændvidden. Når dette sker, er det billede, der opnås, et ægte billede, omvendt og i samme størrelse som objektet.
- At objektet er i en afstand fra det optiske plan mellem en og to gange brændvidden. Derefter produceres et billede, der er ægte, omvendt og større end det oprindelige objekt..
- At objektet er placeret i en afstand fra det optiske plan, der er mindre end brændvidden. I så fald vil billedet være virtuelt, direkte og større end objektet.
Der er tre forskellige typer konvergerende linser: bikonvekse linser, plano-konvekse linser og konkave-konvekse linser..
Biconvex linser, som navnet antyder, består af to konvekse overflader. Konvekse plan har i mellemtiden en flad og en konveks overflade. Og endelig består konkave konvekse linser af en let konkave og en konveks overflade..
Divergerende linser adskiller sig derimod fra konvergerende linser, idet tykkelsen falder fra kanterne mod midten. I modsætning til hvad der skete med konvergerende linser adskilles således lysstrålerne, der rammer parallelt med hovedaksen, i denne type linser. På denne måde danner de det, der kaldes virtuelle billeder af objekter.
I optik bruges divergerende eller negative linser, som de også er kendt, hovedsageligt til at korrigere nærsynethed.
Generelt er den type linser, der undersøges, hvad der kaldes tynde linser. Disse defineres som dem, der har en lille tykkelse sammenlignet med krumningsradierne på overfladerne, der begrænser dem.
Denne type linser kan studeres med den Gaussiske ligning og med ligningen, der gør det muligt at bestemme forstørrelsen af en linse.
Den Gaussiske ligning til tynde linser kan bruges til at løse en lang række problemer inden for grundlæggende optik. Derfor er dens store betydning. Dets udtryk er følgende:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Hvor 1 / f er det, der kaldes en linses styrke, og f er brændvidden eller afstanden fra det optiske centrum til fokus F. Måleenheden for en linses styrke er diopteren (D), hvor 1 D = 1 m-1. På den anden side er p og q henholdsvis den afstand, hvor et objekt er placeret, og den afstand, hvori dets billede observeres.
Den laterale forstørrelse af en tynd linse opnås med følgende udtryk:
M = - q / p
Hvor M er forstørrelsen. Fra stigningens værdi kan en række konsekvenser udledes:
Ja | M | > 1, billedets størrelse er større end objektets
Ja | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto
Hvis M> 0 er billedet rigtigt og på samme side af linsen som objektet (virtuelt billede)
Ja M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)
En krop er placeret en meter væk fra en konvergerende linse, som har en brændvidde på 0,5 meter. Hvordan vil kropsbilledet se ud? Hvor langt væk vil du være?
Vi har følgende data: p = 1 m; f = 0,5 m.
Vi sætter disse værdier i den Gaussiske ligning for tynde linser:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Og følgende forbliver:
1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
Vi isolerer 1 / q
1 / q = 1
For derefter at løse for q og opnå:
q = 1
Derfor erstatter vi i ligningen forstørrelsen af en linse:
M = - q / p = -1 / 1 = -1
Derfor er billedet reelt siden q> 0, inverteret fordi M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.
Endnu ingen kommentarer