Convergent-objektiivin ominaisuudet, tyypit ja liikunta ratkaistu



 linssit ne ovat paksumpia keskiosassaan ja ohuemmissa reunoissa. Tämän seurauksena ne keskittyvät (konvergoituvat) yhteen pisteeseen valonsäteet, jotka putoavat niihin samansuuntaisesti pääakselin kanssa. Tätä pistettä kutsutaan tarkennukseksi tai kuvan tarkennukseksi, ja sitä edustaa kirjain F. Konvergentti- tai positiiviset linssit muodostavat mitä kutsutaan todellisiksi kuvien kuviksi.

Tyypillinen esimerkki konvergenssilinssistä on suurennuslasi. On kuitenkin yleistä löytää tällainen linssi paljon monimutkaisemmissa laitteissa, kuten mikroskoopeissa tai kaukoputkissa. Itse asiassa perustekomposiittimikroskooppi koostuu kahdesta konvergoituvasta linssistä, joilla on pieni polttoväli. Näitä linssejä kutsutaan objektiivisiksi ja okulaarisiksi.

Konvergenssilinssejä käytetään optiikassa erilaisiin sovelluksiin, vaikka ehkä tunnetuin on korjata visuaalisia vikoja. Siten ne on osoitettu hoitamaan hyperopiaa, presbyopiaa ja myös joitakin astigmatismin tyyppejä, kuten hypermetrooppista astigmatismia..

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
  • 2 Lähentävien linssien elementit
  • 3 Kuvien muodostaminen konvergenssilinsseissä
  • 4 Lähentävien linssien tyypit
  • 5 Ero poikkeavat linssit
  • 6 Ohuiden linssien Gaussin yhtälöt ja linssin suurennus
    • 6.1 Gauss-yhtälö
    • 6.2 Linssin lisääminen
  • 7 Harjoitus ratkaistu
  • 8 Viitteet 

piirteet

Objektiivien konvertoinnissa on joukko ominaisuuksia, jotka määrittävät ne. Joka tapauksessa ehkä tärkein on se, jota olemme jo edenneet määritelmässään. Täten konvergoituville linsseille on tunnusomaista, että ne suuntautuvat tarkennuksen läpi minkä tahansa säteen, joka iskee niihin pääakselin suuntaiseen suuntaan.

Lisäksi taaksepäin, mikä tahansa tarkennusta kulkeva tuleva säde taitetaan linssin optisen akselin suuntaisesti.

Lähentävien linssien elementit

Tutkimuksensa perusteella on tärkeää tietää, mitkä elementit muodostavat linssit yleensä ja erityisesti linssit.

Yleensä linssin optista keskusta kutsutaan pisteeksi, jossa jokainen sen läpi kulkeva säde ei näe mitään poikkeamaa.

Pääakseli on linja, joka liittyy optiseen keskukseen ja pääpainopisteeseen, jota olemme jo maininneet kirjaimella F.

Tärkein painopiste on se kohta, jossa löytyvät kaikki pääakselin suuntaiset linssit.

Optisen keskuksen ja tarkennuksen välistä etäisyyttä kutsutaan polttoväleiksi.

Kaarevuuskeskukset määritellään linssien muodostavien pallojen keskuksiksi; se on puolestaan ​​kaarevuussäteet niiden lohkojen säteet, jotka aiheuttavat linssin.

Ja lopuksi linssin keskitasoa kutsutaan optiseksi tasoksi.

Kuvien muodostaminen lähentävissä linsseissä

Mitä tulee kuvien muodostumiseen lähentyvissä linsseissä, on otettava huomioon joukko perussääntöjä, jotka on selitetty jäljempänä.

Jos säde osuu linssiin yhdensuuntaisesti akselin kanssa, kehittyvä säde konvergoituu kuvan tarkennukseen. Päinvastoin, jos tuleva säde kulkee kohteen tarkennuksen läpi, säde nousee suuntaan, joka on samansuuntainen akselin kanssa. Lopuksi optiset keskukset ylittävät säteet taittuvat kokematta minkäänlaista poikkeamaa.

Tämän seurauksena lähentyvässä linssissä voi esiintyä seuraavia tilanteita:

- Esine sijaitsee optisen tason suhteen etäisyydellä, joka on suurempi kuin kaksinkertainen polttoväli. Tällöin tuotettu kuva on todellinen, käänteinen ja pienempi kuin kohde.

- Esine sijaitsee etäisyydellä optisesta tasosta, joka on kaksinkertainen polttoväli. Kun näin tapahtuu, saatu kuva on todellinen kuva, käänteinen ja saman kokoinen kuin objekti.

- Se, että kohde on etäisyydellä optisesta tasosta kerran ja kahdesti polttoväliin. Sitten tuotetaan kuva, joka on todellinen, käänteinen ja suurempi kuin alkuperäinen kohde.

- Että kohde sijaitsee etäisyydellä optisesta tasosta, joka on pienempi kuin polttoväli. Tällöin kuva on virtuaalinen, suora ja suurempi kuin kohde.

Lähentävien linssien tyypit

Linssejä on kolmea eri tyyppiä: kaksoiskupera linssi, planokonvex-linssi ja concaveconvex-linssi.

Bikonvex-linssit, kuten nimestä käy ilmi, koostuvat kahdesta kuperasta pinnasta. Planokonvexilla on puolestaan ​​tasainen pinta ja kupera pinta. Lopuksi koverat kupera linssit muodostuvat hieman koverasta ja kuperasta pinnasta.

Ero poikkeavista linsseistä

Erilaiset linssit puolestaan ​​eroavat konvergenssilinsseistä siinä, että paksuus pienenee reunoista keskelle. Siten päinvastoin kuin konvergenssillä tapahtui, tämän tyyppisessä linssissä pääakselin kanssa samansuuntaiset valonsäteet erotetaan toisistaan. Tällä tavoin ne muodostavat nimien virtuaalikuvat.

Optiikassa käytetään toisistaan ​​poikkeavia tai negatiivisia linssejä, kuten ne tunnetaan, pääasiassa likinäköisyyden korjaamiseen.

Ohuiden linssien Gauss-yhtälöt ja linssin suurennus

Yleensä tutkittavien linssien tyyppi on nimeltään ohut linssi. Nämä määritellään niiksi, joilla on pieni paksuus verrattuna niiden rajoittavien pintojen kaarevuussäteisiin.

Tämän tyyppistä linssiä voidaan tutkia Gauss-yhtälöllä ja yhtälöllä, jonka avulla voidaan määrittää linssin suurennus.

Gauss-yhtälö

Ohuiden linssien Gaussin yhtälö auttaa ratkaisemaan monia optisia perusongelmia. Näin ollen sen suuri merkitys. Sen ilmaisu on seuraava:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Missä 1 / f on nimeltään linssin teho ja f on polttoväli tai etäisyys optisesta keskuksesta tarkennukseen F. Linssin tehon mittayksikkö on diopteri (D), jossa 1 D = 1 m-1. Toisaalta p ja q ovat vastaavasti etäisyys, jolla kohde sijaitsee, ja etäisyys, jolla sen kuva havaitaan.

Linssin suurennus

Ohut linssin lateraalinen suurennus saadaan seuraavalla ilmaisulla:

M = - q / p

M M on lisäys. Lisäyksen arvosta voidaan päätellä useita seurauksia:

Kyllä | M | > 1, kuvan koko on suurempi kuin objektin koko

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

Jos M> 0, kuva on oikeassa ja objektiivin samalla puolella kuin objekti (virtuaalikuva)

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

Määritetty harjoitus

Runko sijaitsee metrin päässä lähentävästä linssistä, jonka polttoväli on 0,5 metriä. Mitä kehon kuva näyttää? Kuinka pitkälle sinä olet?

Meillä on seuraavat tiedot: p = 1 m; f = 0,5 m.

Korvataan nämä arvot ohuiden linssien Gaussin yhtälöön:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Ja seuraava on jäljellä:

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

Poistimme 1 / q

1 / q = 1

Sitten tyhjennä q ja saat:

q = 1

Näin ollen korvaamme objektiivin suurennuksen yhtälön:

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

Siksi kuva on todellinen, koska q> 0, käänteinen, koska 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.

viittaukset

  1. Valo (n.d.). Wikipediassa. Haettu 18. maaliskuuta 2019 osoitteesta en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Heijastuksen teoria, sähkömagneettiset ja hiukkasten aallot. Springer.
  3. Valo (n.d.). Wikipediassa. Haettu 20. maaliskuuta 2019 osoitteesta en.wikipedia.org.
  4. Linssi (n.d.). Wikipediassa. Haettu 17. maaliskuuta 2019 osoitteesta en.wikipedia.org.
  5. Linssi (optiikka). Wikipediassa. Haettu 19. maaliskuuta 2019 osoitteesta en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optics (4. painos). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fysiikkaa. 3. painos. Barcelona: Reverté.