Objektiivi funktsioonid, tüübid ja treening lahendati



The lähenevad läätsed need on need, mis on nende keskosas paksemad ja servades õhemad. Selle tulemusena kontsentreeruvad nad (ühilduvad) ühest punktist valguskiired, mis langevad neile paralleelselt põhiteljega. Seda punkti nimetatakse fookuseks või pildi fookuseks ja seda tähistab täht F. Konvergentsi või positiivsete läätsede moodustavad tegelikud objektide pildid.

Läheneva objektiivi tüüpiline näide on suurendusklaas. Siiski on tavaline leida seda tüüpi objektiivi palju keerulisemates seadmetes, nagu mikroskoobid või teleskoobid. Tegelikult koosneb põhikomposiitmikroskoop kahest koonduvast läätsest, millel on väike fookuskaugus. Neid läätse nimetatakse objektiivseteks ja okulaarseteks.

Konvergentseid läätse kasutatakse erinevate rakenduste jaoks optikas, ehkki kõige tuntum on visuaalsete defektide parandamine. Seega on need näidustatud hüperoopia, presbyoopia ja ka mõnede astigmatismi, nagu hüpermetroopiline astigmatism, raviks..

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 Lähenevate läätsede elemendid
  • 3 Piltide kujunemine ühilduvates objektiivides
  • 4 Lähenevate läätsede tüübid
  • 5 Erinevus erinevates objektiivides
  • 6 õhukeste läätsede Gaussi võrrandid ja läätse suurendamine
    • 6.1 Gauss'i võrrand
    • 6.2 Objektiivi suurendamine
  • 7 Harjutus lahendatud
  • 8 Viited 

Omadused

Objektiivide ühildamisel on mitmeid omadusi, mis neid määratlevad. Igal juhul võib-olla kõige olulisem on see, mida me juba määratlemas. Seega iseloomustavad lähenevad läätsed suunatuna läbi fookuse mis tahes kiirguse, mis tabab neid põhiteljega paralleelses suunas.

Lisaks murdub vastastikku iga fookust läbiv intsisioonkiir paralleelselt läätse optilise teljega.

Lähenevate läätsede elemendid

Uuringut silmas pidades on oluline teada, millised elemendid moodustavad läätsed üldiselt ja eriti ühtlased läätsed.

Üldiselt nimetatakse objektiivi optilist keskpunkti punktiks, kus iga selle läbiv kiirgus ei tekita mingeid kõrvalekaldeid.

Peamine telg on joon, mis ühendab optilise keskuse ja peamise fookusega, mida oleme juba maininud tähega F.

Põhirõhk on punkt, kus leitakse kõik põhisuunaga paralleelsed läätsed.

Optilise keskpunkti ja fookuse vahelist kaugust nimetatakse fookuskauguseks.

Kumeruskeskused on määratletud kui läätse tekitavate kerade keskpunktid; olles omakorda kumerusraadiused läätse tekitavate kerade raadiuses.

Ja lõpuks, objektiivi kesktasandit nimetatakse optiliseks lennukiks.

Piltide kujunemine lähenevatel läätsedel

Mis puutub piltide moodustamisse ühtsetes läätsedes, siis tuleb arvesse võtta mitmeid põhireegleid, mida selgitatakse allpool.

Kui kiirus lööb läätse teljega paralleelselt, läheneb tekkiv kiirgus pildi fookusele. Vastupidiselt, kui läbiv kiirgus läbib objekti fookuse, siis kiirgub kiirgus teljega paralleelses suunas. Lõpuks lõhustuvad optilise keskme läbivad kiired ilma igasuguse kõrvalekaldeta.

Sellest tulenevalt võivad konvergeeruvas läätses tekkida järgmised olukorrad:

- Et objekt paikneb optilise tasapinna suhtes kaugemal kui kaks korda rohkem fookuskaugust. Sellisel juhul on toodetud pilt reaalne, ümberpööratud ja väiksem kui objekt.

- Et objekt asub optilisest tasandist kaugemal, mis on kahekordne fookuskaugus. Kui see juhtub, on saadud pilt reaalne pilt, mis on ümberpööratud ja sama suur kui objekt.

- Et objekt on optilisest tasandist vahemaa kaugusel fookuskaugusest üks ja kaks korda. Seejärel luuakse pilt, mis on reaalne, ümberpööratud ja suurem kui algne objekt.

- Et objekt asub optilisest tasandist kaugemal kui fookuskaugus. Sellisel juhul on pilt virtuaalne, otsene ja suurem kui objekt.

Lähenevate läätsede tüübid

Lähenemisläätsed on kolm erinevat tüüpi: kaksikkumerad läätsed, planokonversioonläätsed ja concaveconvex läätsed.

Nagu nimigi ütleb, koosnevad kaksikkumerad läätsed kahest kumerast pinnast. Planokonveididel on seevastu tasane pind ja kumer pind. Lõpuks moodustavad nõgusad kumerad läätsed kergelt nõgusast ja kumerast pinnast.

Erinevus erinevate läätsedega

Erinevad läätsed erinevad seevastu lähenevatest läätsedest, kuna paksus väheneb servadest keskele. Seega, vastupidiselt konvergentsi juhtumile, on sellises tüüpi läätses eraldatud valguskiired, mis lööb põhiteljega paralleelselt. Sel moel moodustavad nad nn virtuaalsed objektide pildid.

Optiikas kasutatakse lahknevaid või negatiivseid läätse, nagu nad on ka tuntud, peamiselt lühinägelikkuse parandamiseks.

Õhukeste läätsede Gauss-võrrandid ja läätse suurendamine

Üldiselt on uuritavate läätsede tüüp, mida nimetatakse õhukesteks läätsedeks. Need on määratletud kui need, millel on väike paksus võrreldes nende pindade kumerusraadiusega.

Seda tüüpi objektiivi saab uurida Gauss-võrrandiga ja võrrandiga, mis võimaldab määrata objektiivi suurendust.

Gauss'i võrrand

Õhukeste läätsede Gaussi võrrand aitab lahendada mitmeid põhilisi optilisi probleeme. Seega on selle suur tähtsus. Selle väljend on järgmine:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kus 1 / f on see, mida nimetatakse läätse võimsuseks ja f on fookuskaugus või kaugus optilisest keskusest fookuseni F. Objektiivi võimsuse mõõtühik on diopter (D), kus 1 D = 1 m-1. Teisest küljest on p ja q vastavalt vahemaa, milles objekt asub, ja kaugus, milles selle kujutist täheldatakse.

Objektiivi suurendamine

Õhuke läätse külgmine suurendus saadakse järgmise väljendiga:

M = - q / p

Kui M on suurenemine. Kasvu väärtusest võib järeldada mitmeid tagajärgi:

Jah | M | > 1, kujutise suurus on suurem kui objekti suurus

Jah | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

Kui M> 0, on pilt õige ja objektiivi samal poolel kui objekt (virtuaalne pilt)

Jah, M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

Kindlaksmääratud harjutus

Keha paikneb ühe meetri kaugusel ühilduvast objektiivist, mille fookuskaugus on 0,5 meetrit. Kuidas näeb keha kujutis? Kui kaugele sa oled?

Meil on järgmised andmed: p = 1 m; f = 0,5 m.

Asendame need väärtused õhukeste läätsede Gaussi võrrandisse:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Ja alles on jäänud:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Me tühjendasime 1 / q

1 / q = 1

Siis tühjendage q ja saate:

q = 1

Seega asendame objektiivi suurenduse võrrandis:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Seetõttu on pilt reaalne alates q> 0, pööratud, sest 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.

Viited

  1. Valgus (n.d.). Wikipedias. Välja otsitud 18. märtsil 2019, en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Elektromagnetiliste ja osakeste lainete peegeldusteooria. Springer.
  3. Valgus (n.d.). Wikipedias. Välja otsitud 20. märtsil 2019, en.wikipedia.org.
  4. Objektiiv (n.d.). Wikipedias. Välja otsitud 17. märtsil 2019, en.wikipedia.org.
  5. Objektiiv (optika). Wikipedias. Välja otsitud 19. märtsil 2019, en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. trükk). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Füüsika 3. väljaanne. Barcelona: Reverté.