Lentes: tipos de lentes (física). Formas de recollida, lente de dispersión óptica. Como determinar o tipo de lente?

As lentes tenden a ter unha superficie esférica ou case esférica. Poden ser convexa, cóncava ou plana (raio do infinito). Ten dúas superficies a través do cal a luz pasa. Eles poden ser combinados de diferentes xeitos para formar diferentes tipos de lentes (foto dada máis adiante neste artigo):

• Se ambas as superficies son convexas (curvada para fóra) porción central é máis espesa que as arestas.
• Lente con esfera convexas e cóncavas se chama o menisco.
• Lente cunha superficie plana chámase un plan-cóncava ou plan-convexa, dependendo da natureza da outra esfera.

Como determinar o tipo de lente? Imos examinar tanto con máis detalle.

Recollida de lentes: tipos de lentes

Independentemente de superficies de acoplamento, se o seu grosor na porción central é maior que as arestas, que son referidos á recollida. Ten unha lonxitude focal positivo. Os seguintes tipos de converxer lentes:

• plan-convexa,
• lenticular,
• unha peza cóncava-convexa (menisco).

Son chamados de "positivo".

Lentes de propagación: tipos de lentes

Se o seu grosor é máis fina no centro do que nas aristas, que son chamados de extendido. Ten un negativo lonxitude focal. Hai algúns tipos de dispersión lentes:

• plan-cóncava,
• biconcave,
• cóncava-convexa (menisco).

Son chamados de "negativo".

conceptos básicos

Os raios diverxen dunha fonte puntual dun único punto. Son chamados de feixe. Cando o feixe de entra do obxectivo, cada feixe é refractado cambiando a súa dirección. Por esta razón, o feixe pode saír a lente dunha forma máis ou menos diverxente.

Algúns tipos de lentes ópticas cambiar a dirección dos raios de xeito que xa converxen para un único punto. Se a fonte de luz está disposto polo menos a unha distancia focal, o feixe converxer nun punto que, polo menos á mesma distancia.

imaxes reais e virtuais

Unha fonte puntual de luz é chamado de obxecto válido, eo punto de converxencia do feixe de raios próximos do obxectivo, é unha imaxe válida.

Importancia ten unha variedade de fontes puntuais distribuídas sobre xeralmente unha superficie plana. Un exemplo é a imaxe no vidro moído, iluminado detrás. Outro exemplo de película de cine é iluminado detrás de xeito que a luz pasou a través do obxectivo, multiplica a imaxe nunha pantalla plana.

Nestes casos, falar do plan. Punto no plano de imaxe 1: 1 corresponden aos puntos no plano obxecto. O mesmo se aplica ás figuras xeométricas, aínda que a imaxe resultante pode ser invertida con relación ao obxecto de arriba abaixo ou de esquerda a dereita.

raios dedo do pé nun punto crea unha imaxe real, ea diferenza - imaxinario. Cando é claramente delineada na pantalla - é válido. A mesma imaxe pode verse só de ollar a través da lente cara á fonte de luz, é chamado imaxinario. Reflexo no espello - imaxinario. Unha imaxe que se pode ver a través dun telescopio - tamén. Pero a proxección do obxectivo da cámara para a película dá unha imaxe real.

distancia focal

lentes de foco se pode atopar por pasar por el un feixe de raios paralelos. O punto no que eles veñen xuntos, e que vai concentrarse F. A distancia entre o punto focal da lente chámase súa lonxitude focal f. pode ignorar os raios paralelos do outro lado e, así, atopar F en ambos os dous lados. Cada lente ten dous dous F e F. Se é relativamente fina en comparación coa súa distancia focal, os últimos son aproximadamente iguais.

Diverxencia e converxencia

Caracterizado por un longo lentes converxentes focais positivos. Formas deste tipo de lentes (plan-convexo, biconcave, menisco) reducir os raios saíndo deles, máis do que eles foron reducidos a iso. As lentes de recollida pode ser formado como unha verdadeira e unha imaxe imaxinaria. O primeiro está formado só se a distancia entre a lente ao obxecto é maior que o focal.

Caracterizado por un valor negativo de lentes diverxentes lonxitude focal. Formas de este tipo de lentes (plan-cóncava, bicôncavos, menisco) raios diluida máis do que eles foron divorciaron antes de entrar na súa superficie. lentes de propagación crear unha imaxe virtual. Só cando a converxencia do incidente raios significativa (eles converxen nalgún lugar entre a lente eo punto focal en fronte) raios formados aínda poden converxer para formar unha imaxe real.

diferenzas importantes

Que ter moito coidado para distinguir converxencia ou diverxencia da converxencia vigas ou lente de diverxencia. Tipo de lentes e Puchkov Sveta pode non ser o mesmo. Raios asociados con un punto de obxecto ou imaxe, son chamados diverxente se "fuxir" e converxente se "reunir" xuntos. En calquera coaxial sistema óptico óptico eixe é o camiño dos raios. O feixe ao longo do eixe que pasa sen cambio de dirección debido á refracción. É, de feito, unha boa definición do eixe óptico.

Feixe que está afastando da distancia do eixe óptico é chamada diverxente. E o que está quedando máis preto del, chámase converxente. Raios paralelos ao eixe óptico, son a converxencia ou diverxencia de cero. Así, cando se fala sobre a converxencia ou diverxencia do feixe, é correlacionado co eixe óptico.

Algúns tipos de lentes, a física dos cales é de tal xeito que o feixe é desviado para unha extensión maior en relación ao eixe óptico, son recollidas. Eles converxen os raios converxen máis e diverxente afastando-se menos. Son aínda capaces, se a súa forza é suficiente para este fin, facer un paquete de paralela ou converxente. Do mesmo xeito diverxente lente pode disolver raios máis diverxentes e converxentes - para facer paralelo ou diverxente.

lupas

Unha lente con dúas superficies convexas máis espesa no centro do que nos extremos, e pode ser usado como ampliador simple ou lupa. Neste caso, o observador mirando a través da súa imaxe imaxinario, grande. A lente da cámara, con todo, formarse a película ou o sensor real xeralmente reducida en tamaño en comparación co obxecto.

lentes

A capacidade do obxectivo para cambiar a converxencia de luz é chamada a súa forza. É expresado en dioptrías, D = 1 / f, onde f - distancia focal en metros.

Na lente coa potencia de 5 dioptrías f = 20 cm. Isto indica dioptria optometrista escribir lentes de prescrición. Por exemplo, el gravou 5,2 dioptrías. No taller rematado peza de traballo levar 5 dioptrías, resultando na fábrica, e un pouco moer unha superficie de engadir 0,2 dioptrías. O principio é que a lente finas, en que dúas áreas están preto un do outro, observa-se regra que a potencia total é a suma de cada dioptria: D = D ₁ + D _2.

telescopio de Galileo

Na época de Galileo (o inicio do século XVII), apunta en Europa foron amplamente dispoñible. Tenden a ser fabricado en Holanda e distribuído por vendedores ambulantes. Galileo Heard que alguén en Holanda poñer os dous tipos de lentes nun tubo, para obxectos distantes parecen máis grandes. Empregou unha lente teleobjetiva reúne nunha extremidade do tubo, e unha ocular de dispersión de curta distancia na outra extrema. Se a distancia focal da lente igual a f _o ef _{e ocular,} a distancia entre eles debe ser f _{o-F de e,} ea forza (ampliación angular) f _o / F _e. Tal esquema chámase tubo de Galileo.

Telescopio ten aumentos de 5 ou 6 veces, comparables aos prismáticos de man contemporáneos. Isto é suficiente para moitos emocionantes observacións astronómicas. Pode facilmente ver os cráteres lunares, catro lúas de Xúpiter, os aneis de Saturno, as fases de Venus, nebulosas e aglomerados de estrelas, así como as estrelas máis febles na Vía Láctea.

telescopio Kepler

Kepler escoitou falar de todo isto (el correspondeu Galileo) e construíu un outro tipo de telescopio con dúas lentes de recollida. Unha na que un gran lonxitude focal, unha lente, e aquel en que é menos - a ocular. A distancia entre eles é igual a f _{ef o +,} ea ampliación angular é f _o / F _e. Este telescopio Kepler (ou astronómico) crea unha imaxe invertida, pero para as estrelas ou a lúa non importa. Este esquema proporcionou unha maior aínda iluminación do campo de visión do telescopio de Galileo, e foi máis cómodo de usar, xa que permite manter os seus ollos nunha posición fixa e ver todo o campo de visión de punta a punta. O dispositivo permite obter un aumento maior que o tubo Galileo sen degradación grave.

Ambos os telescopios padecen aberración esférica, obtendo unha imaxe non completamente centrado, e aberración cromática, que crea a dispersión de cor. Kepler (Newton) cría que estes defectos non poden ser superados. Non adiantou que pode haber tipos de lentes acromáticas, a física dos cales serán coñecidos só o século XIX.

telescopio reflector

Gregory suxeriu que como a lente se pode usar espellos do telescopio, xa que eles non teñen ningunha dispersión de cor. Newton tomou esta idea e creou un telescopio newtoniano a forma dun espello prateado cóncava e unha ocular positiva. El entregou a mostra para a Royal Society, onde permanece até hoxe.

telescopio de lente única pode proxectar unha imaxe nunha pantalla ou película. Para aumento adecuado require unha lente positiva cunha distancia focal grande, digamos, 0,5 m, 1 m ou moitos metros. Tal arranxo é frecuentemente usado en fotografía astronómica. Persoas non familiarizadas coa óptica pode parecer situación paradoxal onde máis débil lente longa foco da maiores aumentos.

esferas

Suxeriuse que as culturas antigas poden ter telescopios, porque fixeron as pequenas esferas de vidro. O problema é que non se sabe o que eles foron usados, e son, por suposto, non podería formar a base dun bo telescopio. Bolas poden ser usados para aumentar os obxectos pequenos, pero a calidade, á vez non era satisfactorio.

A distancia focal da esfera de vidro ideal é moi curto e forma unha imaxe real é moi preto da esfera. Ademais, as aberracións (distorsión xeométrica) significativo. O problema reside na distancia entre as dúas superficies.

Con todo, se fai un suco profundo Ecuatorial para bloquear os raios, que causan desperfectos de imaxe, verifícase se lupa moi mediocre en multa. Esta decisión é atribuída a Coddington, un ampliador do seu nome se pode mercar hoxe por un pequeno lupas de man para estudar obxectos moi pequenos. Pero a evidencia de que isto se fixo antes do século 19, non.