หุ้น:
คุณสมบัติของเลนส์, ประเภทและการออกกำลังกายที่ได้รับการแก้ไข
เลนส์มาบรรจบกัน พวกเขาเป็นคนที่หนาขึ้นในส่วนกลางของพวกเขาและบางลงในขอบ เป็นผลให้พวกเขามีสมาธิ (มาบรรจบกัน) ในจุดเดียวรังสีของแสงที่ตกอยู่กับพวกเขาขนานกับแกนหลัก จุดนี้เรียกว่าการโฟกัสหรือการโฟกัสของภาพและแสดงด้วยตัวอักษร F. Convergent หรือเลนส์เชิงบวกในรูปแบบที่เรียกว่าภาพจริงของวัตถุ.
ตัวอย่างทั่วไปของเลนส์ที่มาบรรจบกันคือแว่นขยาย อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องปกติที่จะพบเลนส์ประเภทนี้ในอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนเช่นกล้องจุลทรรศน์หรือกล้องโทรทรรศน์ ในความเป็นจริงกล้องจุลทรรศน์คอมโพสิตขั้นพื้นฐานประกอบด้วยสองเลนส์มาบรรจบที่มีความยาวโฟกัสขนาดเล็ก เลนส์เหล่านี้เรียกว่าวัตถุประสงค์และตา.
เลนส์คอนเวอร์เจนท์ถูกนำมาใช้ในเลนส์สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันถึงแม้ว่าอาจเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดก็คือ ดังนั้นพวกเขาจะถูกระบุในการรักษาสายตายาว, สายตายาวตามอายุและสายตาเอียงบางประเภทเช่นสายตาเอียง hypermetropic.
ดัชนี
- 1 ลักษณะ
- 2 องค์ประกอบของเลนส์มาบรรจบกัน
- 3 การก่อตัวของภาพในเลนส์มาบรรจบ
- 4 ประเภทของเลนส์มาบรรจบกัน
- 5 ความแตกต่างกับเลนส์ที่แตกต่าง
- 6 สมการแบบเกาส์ของเลนส์บางและการขยายของเลนส์
- 6.1 สมการเกาส์
- 6.2 การเพิ่มขึ้นของเลนส์
- 7 การออกกำลังกายได้รับการแก้ไข
- 8 อ้างอิง
คุณสมบัติ
การบรรจบเลนส์มีชุดของคุณสมบัติที่กำหนดไว้ ในกรณีใด ๆ บางทีสิ่งที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่เราได้พัฒนาไปแล้วในนิยามของมัน ดังนั้นการบรรจบกันของเลนส์จึงมีความโดดเด่นด้วยการเบี่ยงเบนผ่านการโฟกัสไปยังรังสีใด ๆ ที่กระทบกับมันในทิศทางที่ขนานกับแกนหลัก.
นอกจากนี้รังสีที่ตกกระทบใด ๆ ที่ผ่านการโฟกัสจะหักเหขนานกับแกนลำแสงของเลนส์.
องค์ประกอบของเลนส์มาบรรจบกัน
ในมุมมองของการศึกษามันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้ว่าองค์ประกอบใดบ้างที่ประกอบด้วยเลนส์โดยทั่วไปและเลนส์มาบรรจบกันโดยเฉพาะ.
โดยทั่วไปแล้วศูนย์ออพติคอลของเลนส์เรียกว่าจุดที่รังสีทุกดวงผ่านเข้ามามันไม่พบความเบี่ยงเบนใด ๆ.
แกนหลักคือเส้นที่เชื่อมต่อกับศูนย์ออพติคอลและโฟกัสหลักซึ่งเราได้กล่าวไปแล้วซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร F.
โฟกัสหลักคือจุดที่พบรังสีทั้งหมดที่กระทบเลนส์ขนานกับแกนหลัก.
ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางแสงและโฟกัสเรียกว่าระยะโฟกัส.
จุดศูนย์กลางของความโค้งถูกกำหนดให้เป็นจุดศูนย์กลางของทรงกลมที่สร้างเลนส์ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งรัศมีของความโค้งรัศมีของทรงกลมที่ก่อให้เกิดเลนส์.
และสุดท้ายระนาบกลางของเลนส์นั้นเรียกว่าระนาบออพติคัล.
การก่อตัวของภาพในเลนส์มาบรรจบ
สำหรับการก่อตัวของภาพในเลนส์มาบรรจบกันจะต้องคำนึงถึงกฎพื้นฐานหลายข้อซึ่งจะอธิบายไว้ด้านล่าง.
หากรังสีกระทบเลนส์ขนานกับแกนรังสีที่เกิดขึ้นจะรวมเข้ากับโฟกัสภาพ ในทางกลับกันถ้ารังสีตกกระทบผ่านการโฟกัสวัตถุรังสีจะออกมาในทิศทางขนานกับแกน ในที่สุดรังสีที่ผ่านจุดศูนย์กลางของแสงจะถูกหักเหโดยไม่มีการเบี่ยงเบนใด ๆ.
ผลที่ตามมาคือในเลนส์ที่มาบรรจบกันสถานการณ์ต่อไปนี้สามารถเกิดขึ้นได้:
- วัตถุนั้นตั้งอยู่ในระนาบออปติคัลที่ระยะทางมากกว่าสองเท่าของความยาวโฟกัส ในกรณีนั้นรูปภาพที่สร้างขึ้นเป็นของจริงกลับด้านและเล็กกว่าวัตถุ.
- วัตถุนั้นตั้งอยู่ที่ระยะทางจากระนาบออปติคัลเท่ากับความยาวโฟกัสสองเท่า เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นรูปภาพที่ได้มานั้นเป็นภาพจริงกลับด้านและมีขนาดเท่ากันกับวัตถุ.
- วัตถุนั้นอยู่ที่ระยะทางจากระนาบออปติคัลระหว่างระยะทางโฟกัสหนึ่งถึงสองครั้ง จากนั้นภาพจะถูกสร้างขึ้นซึ่งเป็นของจริงกลับด้านและมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุดั้งเดิม.
- วัตถุนั้นตั้งอยู่ที่ระยะทางจากระนาบออปติคัลต่ำกว่าระยะโฟกัส ในกรณีนั้นรูปภาพจะเป็นเสมือนโดยตรงและมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุ.
ประเภทของเลนส์มาบรรจบกัน
มีสามประเภทที่แตกต่างกันของเลนส์มาบรรจบกัน: เลนส์ biconvex, เลนส์ planoconvex และเลนส์เลนส์เว้า.
เลนส์ Biconvex ดังที่ชื่อแนะนำประกอบด้วยพื้นผิวสองส่วนที่นูนออกมา ในทางกลับกัน planoconvexas มีพื้นผิวเรียบและพื้นผิวนูน และในที่สุดเลนส์เว้า - นูนจะถูกสร้างขึ้นโดยพื้นผิวเว้าและนูนเล็กน้อย.
ความแตกต่างกับเลนส์ที่แยกได้
ในทางกลับกันเลนส์ Divergent แตกต่างจากเลนส์มาโครซึ่งความหนาจะลดลงจากขอบเข้าหาศูนย์กลาง ดังนั้นในทางตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับคอนเวอร์เจนซ์ในเลนส์ประเภทนี้รังสีแสงที่ปะทะขนานกับแกนหลักจะถูกแยกออก ด้วยวิธีนี้พวกเขาสร้างสิ่งที่เรียกว่าภาพเสมือนจริงของวัตถุ.
ในเลนส์, เลนส์ที่ต่างกันหรือเลนส์ลบ, ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแก้ไขสายตาสั้น.
สมการเกาส์ของเลนส์บาง ๆ และการขยายของเลนส์
โดยทั่วไปแล้วประเภทของเลนส์ที่ศึกษาคือสิ่งที่เรียกว่าเลนส์บาง สิ่งเหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็นสิ่งที่มีความหนาเล็กน้อยเมื่อเทียบกับรัศมีของความโค้งของพื้นผิวที่ จำกัด ไว้.
เลนส์ประเภทนี้สามารถศึกษาได้ด้วยสมการ Gauss และด้วยสมการที่อนุญาตให้กำหนดกำลังขยายของเลนส์.
สมการเกาส์
สมการแบบเกาส์ของเลนส์บางทำหน้าที่ในการแก้ปัญหาสายตาขั้นพื้นฐานมากมาย ดังนั้นมันจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การแสดงออกของมันคือต่อไปนี้:
1 / f = 1 / p + 1 / q
เมื่อ 1 / f คือสิ่งที่เรียกว่าพลังของเลนส์และ f คือระยะโฟกัสหรือระยะทางจากศูนย์กลางออปติคัลถึงโฟกัส F หน่วยการวัดกำลังของเลนส์คือไดออปเตอร์ (D) โดยที่ 1 D = 1 m-1. ในทางตรงกันข้าม p และ q เป็นระยะทางตามลำดับที่วัตถุตั้งอยู่และระยะทางที่สังเกตภาพ.
กำลังขยายของเลนส์
การขยายด้านข้างของเลนส์บางได้มาพร้อมกับการแสดงออกดังต่อไปนี้:
M = - q / p
ที่ M คือการเพิ่มขึ้น จากมูลค่าของการเพิ่มชุดของผลสามารถสรุปได้:
ใช่ | M | > 1 ขนาดของภาพใหญ่กว่าของวัตถุ
ใช่ | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto
ถ้า M> 0 ภาพนั้นถูกต้องและอยู่ด้านเดียวของเลนส์กับวัตถุ (ภาพเสมือน)
ใช่ M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)
การออกกำลังกายที่กำหนด
ร่างกายตั้งอยู่ห่างจากเลนส์มาบรรจบหนึ่งเมตรซึ่งมีความยาวโฟกัส 0.5 เมตร ภาพร่างกายจะเป็นอย่างไร? คุณจะอยู่ไกลแค่ไหน?
เรามีข้อมูลต่อไปนี้: p = 1 m; f = 0.5 เมตร.
เราเปลี่ยนค่าเหล่านี้เป็นสมการเกาส์เซียนของเลนส์บาง:
1 / f = 1 / p + 1 / q
และสิ่งต่อไปนี้ถูกทิ้งไว้:
1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
เราเคลียร์ 1 / q
1 / q = 1
หากต้องการแล้วให้ล้างค่า q และรับ:
q = 1
ดังนั้นเราจึงแทนที่สมการการขยายของเลนส์:
M = - q / p = -1 / 1 = -1
ดังนั้นรูปภาพจึงเป็นจริงตั้งแต่ q> 0 กลับด้านเนื่องจาก 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.
การอ้างอิง
- แสง (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2019 จาก en.wikipedia.org.
- Lekner, John (1987) ทฤษฎีการสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและอนุภาค สปริงเกอร์.
- แสง (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 2019 จาก en.wikipedia.org.
- เลนส์ (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 17 มีนาคม 2019 จาก en.wikipedia.org.
- เลนส์ (เลนส์) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 19 มีนาคม 2019 จาก en.wikipedia.org.
- Hecht, Eugene (2002) เลนส์ (4th ed.) แอดดิสันเวสลีย์.
- Tipler พอลอัลเลน (2537) ฟิสิกส์ รุ่นที่ 3 บาร์เซโลนา: เปลี่ยนกลับ.