Linser: typer af linser (fysik). Former for indsamling, optisk dispergerende linse. Hvordan til at bestemme, hvilken type linse?

Linserne tendens til at have en sfærisk eller næsten sfærisk overflade. De kan være konveks, konkav eller flad (radius af uendelighed). Har to overflader, gennem hvilke lys passerer. De kan kombineres på forskellige måder at danne forskellige typer af linser (foto givet senere i denne artikel):

• Hvis begge flader er konvekse (udad buet) centrale del er tykkere end kanterne.
• Objektiv med konvekse og konkave sfærer kaldes menisken.
• Linse med en flad overflade kaldes en plankonkav eller plankonveks, afhængigt af arten af den anden kugle.

Hvordan til at bestemme, hvilken type linse? Lad os undersøge dette nærmere.

Indsamling linser: typer af linser

Uanset koblingsfladerne hvis deres tykkelse i den centrale del er større end kanterne, omtales de indsamling. Har en positiv brændvidde. Følgende typer af konvergerende linser:

• plano-konveks,
• bikonvekse,
• en konkav-konveks (menisk).

De kaldes "positiv".

Spread linser: typer af linser

Hvis deres tykkelse er tyndere på midten end ved kanterne, de kaldes spredning. Har en negativ brændvidde. Der er nogle former for spredning linser:

• plankonkav,
• bikonkave,
• konkav-konveks (menisk).

De kaldes "negativ".

grundlæggende begreber

Strålerne divergerer fra en punktkilde af et enkelt punkt. De kaldes stråle. Når strålen træder ind i linsen, er hver bjælke brydes ved at ændre dens retning. Af denne grund, kan strålen forlader linsen i en mere eller mindre divergerende.

Nogle typer af optiske linser ændre retningen af strålerne, så de konvergerer på et enkelt punkt. Hvis lyskilden er anbragt i det mindste ved brændvidden, strålen konvergerer i et punkt, som i det mindste ved den samme afstand.

Virkelige og virtuelle billeder

Et punkt lyskilde kaldes gyldigt objekt, og det punkt af konvergens af strålen af stråler, der kommer fra linsen, det er et gyldigt billede.

Vigtigheden har en række punktkilder fordelt over normalt en flad overflade. Et eksempel er billedet på jorden glas, tændte bagfra. Et andet eksempel på filmstrimlen belyses bagfra så lyset fra det passerede gennem linsen, ganger billedet på en fladskærm.

I disse tilfælde taler om flyet. Punkt på billedplanet 1: 1 svarer til punkter på objektet flyet. Det samme gælder for de geometriske figurer, selvom det færdige billede kan vendes i forhold til objektet fra top til bund eller fra venstre mod højre.

Toe-stråler på et tidspunkt skaber et reelt billede, og forskellen - imaginære. Når det er klart skitseret på skærmen - det er gyldigt. Hvis det samme billede kan ses blot ved at kigge gennem linsen mod lyskilden, kaldes det imaginære. Refleksion i spejlet - imaginære. Et billede, der kan ses gennem et teleskop - så godt. Men projektionen af kameralinsen til filmen giver et reelt billede.

brændvidde

Fokus linser kan findes ved at passere gennem det en stråle af parallelle stråler. Det punkt, hvor de kommer sammen, og det vil fokusere F. Afstanden fra brændpunktet af linsen kaldes dens brændvidde f. du kan springe de parallelle stråler fra den anden side og dermed finde F på begge sider. Hver linse har to to F og f. Hvis det er relativt tynd sammenlignet med dens brændvidde, sidstnævnte er tilnærmelsesvis ens.

Divergens og konvergens

Kendetegnet ved en positiv fokale længde konvergerende linser. Former for denne type objektiver (plano-konveks, bikonkav, menisk) reducere de stråler, der kommer ud af dem, mere end de er blevet reduceret til dette. De indsamler linser kan dannes som en reel og en imaginær billede. Den første kun dannes, hvis afstanden fra linsen til objektet er større end den fokale.

Kendetegnet ved en negativ brændvidde divergerende linser. Former af denne type linser (plankonkav, bikonkave, menisk) fortyndet stråler mere end de blev skilt før det bliver på deres overflade. Spread linser skabe et virtuelt billede. Først når konvergensen af de indfaldende stråler signifikant (de konvergerer et sted mellem linsen og omdrejningspunktet på den modsatte side) dannede stråler kan stadig konvergere til at danne et reelt billede.

vigtige forskelle

Det bør være meget omhyggelig med at skelne konvergens eller divergens af bjælker konvergens eller divergens linse. Typer af linser og Puchkov Sveta kan ikke være den samme. Rays forbundet med en genstand eller et billede punkt, kaldes divergent, hvis de "løbe væk", og konvergent, hvis de "samle" sammen. I ethvert koaksial optisk system optiske akse er strålegangen. Strålen langs aksen passerer uden ændring af retning på grund af brydning. Det er i virkeligheden en god definition af den optiske akse.

Stråle, som bevæger sig væk fra afstanden fra den optiske akse kaldes divergent. Og den, der kommer tættere på det, der kaldes konvergent. Stråler er parallelle med den optiske akse, er nul konvergens eller divergens. Således, når vi taler om konvergens eller divergens af strålen, det korreleret med den optiske akse.

Nogle typer af linser, fysikken er således, at strålen afbøjes i højere grad til den optiske akse, opsamles. Konvergerer de stråler konvergerer mere og divergerende vej væk mindre. De er endda i stand, hvis deres styrke er tilstrækkelig til dette formål, gør et bundt af parallel eller sammenfaldende. Tilsvarende divergerende linse kan opløse mere divergerende stråler, og konvergerende - at foretage parallel eller divergent.

forstørrelsesglas

En linse med to konvekse overflader tykkere i midten end ved kanterne, og kan anvendes som en simpel forstørrelsesglas eller lup. I dette tilfælde iagttageren ser gennem hendes imaginære, stort billede. Kameralinsen imidlertid dannes på filmen eller sensoren faktiske reduceres sædvanligvis i størrelse sammenlignet med genstanden.

briller

Evnen af linsen til at ændre konvergensen af lys kaldes dens styrke. Det udtrykkes i dioptrier D = 1 / f, hvor f - brændvidde i meter.

I linsen med magt af 5 dioptrier f = 20 cm. Dette indikerer dioptri optometrist skriver recept briller. For eksempel, indspillede han 5,2 dioptrier. I værkstedet færdig emnet tage 5 dioptrier, hvilket resulterer i fabrikken, og lidt male en overflade for at tilføje 0,2 dioptrier. Princippet er, at for tynde linser, hvor to områder ligger tæt på hinanden, observeres regel, at deres totale effekt er summen af hver dioptri: D = _D1 + _D2.

Galileos teleskop

I Galileis tid (begyndelsen af XVII århundrede), peger i Europa var bredt tilgængelige. De har tendens til at blive fremstillet i Holland og distribueret af gadesælgere. Galileo hørt, at nogen i Holland satte de to typer af linser i et rør, til fjerne objekter synes større. Han brugte et teleobjektiv samler i den ene ende af røret, og en kort-throw spredning okular i den anden ende. Hvis objektivets brændvidde svarende til f _o og okular f _e, bør afstanden mellem dem være f _o -f _e, og den kraft (kantede forstørrelse) f _o / f _e. En sådan ordning kaldes Galileo rør.

Teleskop har stigninger 5 eller 6 gange, kan sammenlignes med nutidige håndholdte kikkert. Dette er tilstrækkeligt til mange spændende astronomiske observationer. Du kan nemt se månens kratere, fire måner af Jupiter, Saturns ringe, faser Venus, stjernetåger, og stjernehobe, samt de svageste stjerner i Mælkevejen.

Kepler teleskop

Kepler hørte om alt dette (han svarede Galileo) og byggede en anden form for teleskop med to indsamling linser. Et, hvor en stor brændvidde, en linse, og én, hvor det er mindre - okularet. Afstanden mellem dem er lig med f _o + f _e, og den kantede forstørrelse er f _o / f _e. Denne Kepler (eller astronomisk) teleskop skaber en inverteret billede, men efter stjernerne eller månen det er ligegyldigt. Denne ordning har givet en mere jævn belysning af synsfeltet end den galilæiske teleskop, og var mere praktisk at bruge, da det giver mulighed for at holde dine øjne i en fast position og se hele synsfeltet fra kant til kant. Indretningen gør det muligt at opnå en højere stigning end Galileo rør uden alvorlig forringelse.

Begge teleskoper lider sfærisk aberration, hvilket resulterer i et billede ikke er helt fokuseret, og kromatisk aberration, hvilket skaber farvekanterne. Kepler (Newton) mente, at disse fejl ikke kan overvindes. De havde ikke forventer, at der kan være typer af akromatiske linser, fysik vil blive kendte kun i det XIX århundrede.

reflekterende teleskop

Gregory foreslog, at da linsen teleskop spejle kan anvendes, da de ikke farvekanterne. Newton tog denne idé og skabte en newtonsk teleskop formen af en konkav forsølvet spejl og en positiv okular. Han rakte prøven til Royal Society, hvor han stadig er den dag i dag.

Single-linse teleskop kan projicere et billede på en skærm eller film. For korrekt stigning kræver en positiv linse med en stor brændvidde fx 0,5 m, 1 m eller mange meter. Et sådant arrangement er ofte i astronomisk fotografering. Folk ukendte med optik kan virke paradoksale situation, hvor svagere lang fokus linse giver større stigninger.

sfærer

Det er blevet foreslået, at de gamle kulturer kan have haft teleskoper, fordi de gjorde de små glasperler. Problemet er, at det er uvist, hvad de blev brugt, og de er naturligvis ikke kunne danne grundlag for en god kikkert. Bolde kan bruges til at øge de små genstande, men kvaliteten på samme tid var næppe tilfredsstillende.

Brændvidden for det ideelle glas kugle er meget kort og danner et reelt billede er meget tæt på kuglen. Hertil kommer, at afvigelser (geometrisk forvrængning) signifikant. Problemet ligger i afstanden mellem de to overflader.

Men hvis du laver en dyb ækvatoriale rille til at blokere de stråler, som forårsager billedfejl, viser det sig meget middelmådig forstørrelsesglas til en bøde. Denne beslutning er tilskrevet Coddington, kan en lup af hans navn købes i dag på en lille håndholdt lupper til at studere meget små objekter. Men det tyder på, at dette blev gjort før det 19. århundrede, nej.