Divergerende linseegenskaber, elementer, typer, applikationer

1334
David Holt

Det divergerende linser Det er dem, der er tyndere i den midterste del og tykkere i kanterne. Som en konsekvens adskiller de (afviger) de lysstråler, der rammer dem parallelt med hovedaksen. Dens udvidelser konvergerer i billedfokuset til venstre for linsen.

Divergerende linser, eller negative som de også er kendt, danner det, der kaldes virtuelle billeder af objekter. De har forskellige applikationer. Især i oftalmologi bruges de til at korrigere nærsynethed og nogle typer astigmatisme.

Randrijo87 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Så hvis du er nærsynet og bruger briller, har du et perfekt eksempel på en divergerende linse ved hånden..

Artikelindeks

  • 1 Egenskaber ved divergerende linser
  • 2 Divergerende linseelementer
  • 3 Billedbehandling
  • 4 applikationer
  • 5 typer
  • 6 Forskelle med konvergerende linser
  • 7 Gaussisk ligning af linser og forstørrelse af en linse
    • 7.1 Gaussisk ligning
  • 8 Øvelse løst
  • 9 Referencer 

Divergerende linseegenskaber

Som tidligere forklaret er divergerende linser smallere i deres centrale del end ved kanterne. Derudover er en af ​​dens overflader i denne type linser altid konkave. Dette giver denne type linser en række egenskaber.

Til at begynde med resulterer forlængelsen af ​​de stråler, der påvirker dem, i virtuelle billeder, der ikke kan samles på nogen form for skærm. Dette er tilfældet, fordi strålerne, der passerer gennem linsen, ikke konvergerer på noget tidspunkt, da de divergerer i alle retninger. Derudover vil strålerne, afhængigt af linsens krumning, åbnes i større eller mindre grad..

Et andet vigtigt kendetegn ved denne type linser er, at fokus er til venstre for linsen, så det er mellem det og objektet..

Derudover er billederne i divergerende linser mindre end objektet og ligger mellem objektet og fokus..

JiPaul / fra Henrik [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Divergerende linseelementer

Når du studerer dem, er det vigtigt at vide, hvilke elementer der udgør linser generelt og divergerende linser i særdeleshed..

Det punkt, gennem hvilket strålerne ikke afbøjes, kaldes det optiske centrum for en linse. Hovedaksen er på sin side den linje, der forbinder nævnte punkt og hovedfokus, hvor sidstnævnte er repræsenteret af bogstavet F.

Navnet på hovedfokus er det punkt, hvor alle strålerne, der rammer linsen, findes parallelt med hovedaksen..

På denne måde kaldes afstanden mellem det optiske centrum og fokus brændvidden..

Krumningscentre er defineret som centrum for kuglerne, der skaber linsen; Krumningsradierne er således radierne af de kugler, der giver anledning til linsen. Og endelig kaldes linsens centrale plan det optiske plan.

Billedbehandling

For grafisk at bestemme dannelsen af ​​et billede i en tynd linse er det kun nødvendigt at kende den retning, som to af de tre stråler følger
hvis bane er kendt.

En af dem er den, der rammer linsen parallelt med linsens optiske akse. Når dette er brudt i linsen, passerer det gennem billedfokus. Den anden af ​​strålerne, hvis vej er kendt, er den gennem det optiske center. Dette vil ikke se dens bane ændret.

Den tredje og sidste er den, der passerer gennem objektfokuset (eller dets forlængelse krydser objektfokuset), som efter refraktion følger en retning parallelt med linseens optiske akse..

På denne måde vil der generelt blive dannet en eller anden type billede i linserne afhængigt af objektets eller legemets position i forhold til linsen..

I det særlige tilfælde af divergerende linser, uanset kroppens position foran linsen, vil det billede, der dannes, dog have visse karakteristika. Og det er, at i divergerende linser vil billedet altid være virtuelt, mindre end kroppen og rigtigt.

Ansøgninger

Det faktum, at de kan adskille lyset, der passerer gennem dem, giver divergerende linser nogle interessante kvaliteter inden for optikområdet. På denne måde kan de rette nærsynethed og nogle specifikke typer astigmatisme.

Divergerende oftalmiske linser adskiller lysstrålerne, så når de når det menneskelige øje, er de længere fra hinanden. Når de krydser hornhinden og linsen, går de længere og kan nå nethinden og forårsage synsproblemer hos mennesker med nærsynethed..

Typer

Som vi allerede har diskuteret, har konvergerende linser mindst en konkav overflade. På grund af dette er der tre typer divergerende linser: biconcave, plano-konkav og konveks-konkav..

Divergerende bikoncave linser består af to konkave overflader, plano-konkave linser har en konkav og en flad overflade, mens i konveks-konkav eller divergerende menisk er den ene overflade let konveks og den anden er konkav..

Forskelle med konvergerende linser

I konvergerende linser falder tykkelsen i modsætning til hvad der sker i divergerende linser fra midten mod kanterne. I denne type linser er lysstrålerne, der falder parallelt med hovedaksen, således koncentreret eller konvergerer på et enkelt punkt (i fokus). På denne måde skaber de altid rigtige billeder af objekterne.

I optik bruges konvergente eller positive linser hovedsageligt til at korrigere hyperopi, presbyopi og nogle typer astigmatisme.

Grantexgator [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Gaussisk ligning af linser og forstørrelse af en linse

Den type linser, der oftest undersøges, kaldes tynde linser. Dette definerer alle linser, hvis tykkelse er meget lille sammenlignet med krumningsradierne på overfladerne, der begrænser dem..

Undersøgelsen af ​​denne type linser kan hovedsagelig udføres gennem to ligninger: den Gaussiske ligning og ligningen, der muliggør bestemmelse af linsens forstørrelse..

Gauss ligning

Betydningen af ​​den Gaussiske ligning for tynde linser ligger i det store antal grundlæggende optiske problemer, som det giver mulighed for at løse. Dets udtryk er følgende:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Hvor 1 / f er linsens styrke, og f er brændvidde eller afstand fra det optiske centrum til fokus F. Måleenheden for en linses styrke er diopteren (D), værdien er 1 D = 1 m-1. På den anden side er p og q henholdsvis afstanden, hvori en genstand er placeret, og den afstand, hvormed dens billede observeres.

Træning løst

En krop er placeret 40 centimeter fra en divergerende linse på -40 centimeter brændvidde. Beregn billedets højde, hvis objektets højde er 5 cm. Bestem også, om billedet er lige eller omvendt.

Vi har følgende data: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Disse værdier er erstattet i den Gaussiske ligning af tynde linser:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Og du får:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Fra hvor q = - 20 cm

Dernæst erstatter vi det opnåede resultat i ligningen med forstørrelsen af ​​en linse:

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

Opnåelse af, at værdien af ​​stigningen er:

M = h '/ h = 0,5

Løsning for h ', som er værdien af ​​billedets højde, får vi:

h '= h / 2 = 2,5 cm.

Billedets højde er 2,5 cm. Billedet er også lige siden M> 0 og formindsket, da den absolutte værdi af M er mindre end 1.

Referencer

  1. Lys (nd). På Wikipedia. Hentet den 11. april 2019 fra es.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Teori om refleksion, om elektromagnetiske og partikelbølger. Springer.
  3. Lys (nd). I Wikipedia. Hentet den 11. april 2019 fra en.wikipedia.org.
  4. Linse (nd). På Wikipedia. Hentet den 11. april 2019 fra es.wikipedia.org.
  5. Linse (optik). I Wikipedia. Hentet den 11. april 2019 fra en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optik (4. udgave). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fysisk. 3. udgave. Barcelona: Jeg vendte om.

Endnu ingen kommentarer