Lensler: lensler (fiziği) türleri. toplama, optik dağıtıcı lens Formlar. Nasıl lens tipini belirlemek için?

lensler bir küresel veya küreye yakın bir yüzeye sahip olma eğilimindedir. Bunlar, dışbükey, içbükey veya düz (sonsuz yarıçapı) olabilir. ışığı geçiren iki yüzeye sahiptir. Onlar lensler farklı (fotoğraf bu makalenin sonraki bölümlerinde yer) oluşturmak üzere farklı şekillerde kombine edilebilir:

• her iki yüzey konveks ise (dışarı doğru bükülmüş) orta kısım kenarlara göre daha kalındır.
• Konveks ve konkav küre Lens menisküs olarak adlandırılır.
• Düz bir yüzeye sahip lens başka bir alanda doğasına bağlı olarak, bir düz-konkav veya düz-konveks olarak adlandırılır.

Nasıl lens tipini belirlemek için? Bize daha ayrıntılı olarak bu inceleyelim.

lensler Toplama: lenslerin çeşitleri

Ne olursa olsun merkezi bölüm içinde kalınlıkları kenarlara göre daha büyük olduğu takdirde bağlantı yüzeylerinin, bu toplama adlandırılır. Olumlu bir odak uzunluğuna sahiptir. lensler yakınsak aşağıdaki türleri:

• düz-konveks,
• bikonveks,
• bir içbükey-dışbükey (menisküs).

Onlar "olumlu" olarak adlandırılır.

Yayılması lensler: lenslerin çeşitleri

kalınlıkları kenarlarında daha merkezde ince olduğu takdirde, bunlar saçılma denir. Negatif mı odak uzaklığı. lensler saçılım bazı türü vardır:

• plano-konkav,
• biconcave,
• konkav-konveks (menisküs).

Onlar "negatif" olarak adlandırılır.

temel kavramlar

ışınları, tek bir noktanın bir nokta kaynağından birbirinden uzaklaşır. Onlar ışın denir. kiriş lens girdiğinde, her kiriş yön değiştirerek kırılır. Bu nedenle, ışın az veya çok farklı lensi çıkabilirsiniz.

bunlar tek bir noktada birleşirler ve böylece optik lens Bazı türleri ışınlarının yönünü değiştirmek. Işık kaynağı odak mesafesi, en azından yerleştirilmiş ise, ışın bir noktada en azından aynı mesafe en yakınsamaktadır.

Gerçek ve sanal görüntüler

Bir ışık nokta kaynaklı geçerli nesne denir ve lens gelen ışınların ışının yakınsama noktası, geçerli bir görüntüdür.

Önemi genellikle düz bir yüzey üzerinde dağıtılmış nokta kaynaklar bir dizi vardır. Bir örnek arkadan aydınlatmalı cam tozu, üzerine resimdir. film şeridi bir başka örneği ondan ışık merceğinden geçti böylece, arkadan aydınlatmalı bir düz ekranda görüntüyü çarpar edilir.

Bu durumlarda, düzlem hakkında konuşmak. Nesne düzlemde noktalarına 1 karşılık gelir: görüntü düzlemi 1 Noktası. Aynı çıkan resim yukarıdan aşağıya doğru nesneye göre ters veya soldan sağa edilebilir olsa da, geometrik şekiller için de geçerlidir.

hayali - bir noktada Burun-ışınları gerçek görüntü ve fark yaratır. açıkça ekranda özetlenen zaman - bu geçerlidir. Aynı resim sadece ışık kaynağına doğru merceğinden bakarak görülebilir, bu hayali denir. Aynada Yansıma - hayali. yanı - teleskopla görülebilir bir resmi. Ama filme kamera merceğinin projeksiyonu gerçek görüntü verir.

odak uzaklığı

Odak lensler içinden paralel ışınların bir ışın geçirerek bulunabilir. Onlar bir araya gelip ve objektifin odak noktası arasındaki mesafe F durulacak noktadır onun odak uzaklığı f denir. diğer taraftan paralel ışınları atlamak ve böylece her iki tarafta F bulabilirsiniz. Her mercek iki iki F ve f vardır. Bu odak uzunluğu ile karşılaştırıldığında nispeten ince ise, bu taktirde yaklaşık olarak eşittir.

Iraksaklık ve Yakınsama

Olumlu bir odak uzaklığı yakınsak mercek ile karakterizedir. lensler (dışbükey, biconcave, menisküs) bu tip formları ışınları bunlardan çıkan azaltmak, daha onlar bu indirgenmiştir daha. toplama lensler gerçek ve hayali görüntü olarak oluşturulabilir. İlk nesneye merceğinden odak daha büyük olması halinde oluşturulur.

negatif odak uzaklaşan lensler ile karakterizedir. lens (düz-konkav, bikonkav menisküs) bunlar, kendi yüzeyi üzerinde almadan önce birbirinden ayrılmasıdır daha seyreltilmiş ışınların bu tip formlar. Yayılması lensler gerçek imajını yaratır. olay yakınsama önemli ışınları Yalnızca oluşan ışınları yine de gerçek bir görüntü oluşturmak üzere birleşebilir (bir yere lens ve karşı tarafta odak noktası arasındaki yakınsama).

önemli farklar

Kirişler yakınlaşma veya sapma merceğin yakınsaması veya farkl ayırt etmek çok dikkatli olmalıdır. lensler ve Puchkov Sveta Türleri aynı olmayabilir. Birlikte "toplamak" eğer "kaçmak" ve yakınsak eğer bir nesne veya görüntü noktası ile ilişkili Işınlar, farklı denir. Herhangi bir koaksiyel olarak optik sistemin optik eksenine ışınlarının yolu. eksen boyunca ışın kırılma nedeniyle yönünün herhangi bir değişiklik olmadan geçer. Bu, aslında, optik eksenin iyi tanımıdır.

optik ekseninden olan mesafeye uzağa hareket Işın farklı olarak adlandırılır. Ve buna yakın oluyor bir, yakınsak denir. optik eksene paralel ışınları, sıfır birbirine yaklaşması veya uzaklaşması vardır. ışının yakınsama veya sapma söz Böylece, bu optik ekseni ile korelasyon gösterdi.

lens bazı türleri, ışın optik eksene büyük ölçüde saptırılması şekildedir olan fizik toplanır. Onlar ışınları uzakta az hareketli daha farklı yakınsama yakınsama. Onlar kendi gücü bu amaç için yeterli olup olmadığını, hatta mümkün paralel veya yakınsak bir paket yapmak. Benzer şekilde mercek daha ıraksak ışınları çözünebilecekse ıraksak ve yakınsak - paralel veya ıraksak yapmak.

büyüteçler

iki dışbükey kenarlara kıyasla daha merkezde daha kalın ve birlikte bir lens basit bir büyüteç veya büyüteç olarak kullanılabilir. Bu durumda, gözlemci onun hayali, büyük resmin bakarak. Kamera merceği Ancak, film ya da gerçek sensör genellikle nesne ile karşılaştırıldığında boyutu azaltılmış üzerinde meydana getirir.

gözlük

Işığın yakınlaşma değiştirmek için lensin yeteneği gücünü denir. Bu dioptri D = 1 / f, olarak ifade edilmektedir ki burada f - metre odak uzaklığı.

f 5 dioptri = 20 cm gücüyle lens olarak. Bu reçeteli gözlük yazma diyoptri göz doktoruna gösterir. Örneğin, o 5.2 dioptri kaydedildi. Atölyede iş parçası fabrikasında çıkan, 5 diyoptriden almak bitmiş, ve biraz 0.2 dioptri eklemek için bir yüzey öğütmek. ilke iki alan birbirine yakın olan ince lensler için, toplam gücü, her bir diyoptri toplamı olduğu kural görülmektedir ki burada: D = D ₁ + _D2.

Galileo'nun teleskop

Galileo'nun zamanında (XVII yüzyılın başı) olarak, Avrupa'da yaygın olarak kullanılabilir işaret ediyor. Onlar Hollanda'da üretilen ve sokak satıcıları tarafından dağıtılacak eğilimindedir. Galileo Hollanda'da birisi uzaktaki nesnelerin daha büyük görünmek, bir tüp içinde lenslerin iki tür koymak duydum. Bir tele lens bir borusunun ucuna ve diğer ucunda bir kısa mesafeli saçılma mercek olarak toplar kullanılır. Eğer odak mesafesi f _o ve mercek f _{e eşit,} aralarındaki mesafe _o f _{f, e,} ve kuvvet (açısal büyütme) _'a / f _{e olmalıdır.} Böyle bir sistem, Galileo boru denir.

Teleskop çağdaş el dürbün karşılaştırılabilir artışlar 5 ya da 6 kat bulunmaktadır. Bu, pek çok heyecan verici için yeterlidir astronomik gözlemlere. Kolayca Aysal kraterler, Jüpiter'in dört uydusunu görebilirsiniz Satürn halkaları, Venüs, bulutsular ve yıldız kümelerinin evrelerini yanı sıra Samanyolu'nda en sönük yıldız.

Kepler teleskopu

Kepler bu konuda duyduğumuz (o Galileo denk) ve iki toplama merceklerle teleskop başka tür inşa etti. Bir bunlarda geniş odak uzaklığı, bir mercek ve biri o azdır - eyepiece. aralarındaki mesafe f _o + f _{e eşittir,} ve açısal büyütme _o f f / _e. Bu Kepler (veya astronomik) teleskop ters görüntü oluşturur, ancak yıldızları ya moon için hiç önemli değil. Bu düzen Galile teleskop daha görüş alanının daha eşit aydınlatma sağlanır ve sabit bir pozisyonda gözlerini tutmak ve bir uçtan bir uca görüş tüm alanını görmenizi sağlar olarak kullanmak daha uygun olduğunu etmiştir. Cihaz ciddi bozulma olmaksızın Galileo tüp daha yüksek bir artış elde edilmesini sağlar.

Her iki teleskoplar bir tamamen odaklanmış değil görüntüde ve sonuçlanan küresel sapması muzdarip renk sapması, renk koyu çizgileri oluşturur. Kepler (Newton), bu kusurlar üstesinden gelinemez inanıyordu. Onlar akromatik lens tipleri, bunlardan sadece XIX yüzyılda bilinecektir fizik olabileceğini tahmin etmedi.

aynalı teleskop

Gregory hiçbir renk saçak beri lens olarak teleskop aynaları, kullanılabilir önerdi. Newton bu fikri aldı ve Newton Teleskobu içbükey gümüş aynanın şeklini ve olumlu bir mercek oluşturdu. Kendisinin bu güne kadar kalır Royal Society, Numuneyi uzattı.

Tek mercek teleskop bir ekran veya film üzerine bir görüntüyü yansıtabilirsiniz. Doğru artış için büyük bir odak mesafesi, mesela 0,5 m, 1 m veya birçok metre ile olumlu lensi gerektirir. Bu tür bir düzenleme, genellikle astronomik fotoğrafçılık kullanılır. zayıf uzun odaklı mercek büyük artışlar verir nerede optik bilmeyen insanlar paradoksal bir durum gibi görünebilir.

küreleri

onlar küçük cam boncuklar yaptım, çünkü eski kültürler teleskoplar olmuş olabilir öne sürülmüştür. Sorun şu ki onlar alışık olduklarından bilinmeyen olmasıdır ve bunlar, tabii ki, iyi bir teleskobun temel teşkil edemedi. Toplar küçük nesneleri artırmak için kullanılabilir, ancak aynı zamanda kalite pek tatmin edicidir.

İdeal cam kürenin odak uzunluğu çok kısa ve gerçek bir görüntü küre çok yakın oluşturur. Buna ek olarak, sapmalar (geometrik bozulma) önemli. Sorun, iki yüzey arasındaki mesafe yer alır.

Eğer görüntü kusurlarına neden ışınları, engellemek için derin bir ekvator oluk yaparsanız Ancak, para cezasına içine çok vasat büyüteç çıkıyor. Bu karar Coddington atfedilen, onun adını bir büyüteç çok küçük nesneleri incelemek için küçük bir el büyüteçlerinin bugün satın alınabilir. Ama bu kanıtlar hayır, 19. yüzyıldan önce yapıldı.