LÄHENTYVÄ LINSSI: OMINAISUUDET, TYYPIT JA RATKAISTU HARJOITUS - FYYSINEN - 2025

Kokoavia linssejä ovat ne ohuempi reunat, jotka ovat paksumpia sen keskiosassa. Seurauksena on, että ne keskittyvät (yhdentyvät) valonsäteet, jotka putoavat niihin pääakselin suuntaisesti yhdessä pisteessä. Tätä pistettä kutsutaan tarkennukseksi tai kuvan tarkennukseksi, ja sitä edustaa kirjain F. Lähentyvät tai positiiviset linssit muodostavat niin sanottuja objektien todellisia kuvia.

Tyypillinen esimerkki yhdentyvästä linssistä on suurennuslasi. On kuitenkin yleistä löytää tämän tyyppisiä linssejä paljon monimutkaisemmista laitteista, kuten mikroskoopeista tai kaukoputkista. Itse asiassa perusyhdistemikroskooppi on sellainen, joka koostuu kahdesta toisistaan ​​yhtyvästä linssistä, joilla on pieni polttoväli. Näitä linssejä kutsutaan objektiivisiksi ja silmämääräisiksi.

Suurennuslasi, lähentyvä linssi.

Konvergoivia linssejä käytetään optiikassa erilaisiin sovelluksiin, vaikka tunnetuimmin kenties tunnetaan virheiden korjaaminen. Siksi niiden on tarkoitus hoitaa hyperopiaa, presbyopiaa ja myös joitain tyyppisiä astigmatismeja, kuten hyperooppinen astigmatismi.

ominaisuudet

Lähentyvä linssi. Chetvorno

Lähentyvillä linsseillä on joukko ominaisuuksia, jotka määrittelevät ne. Joka tapauksessa ehkä tärkein on se, jota olemme jo edenneet määritelmässään. Siksi konvergenssille linsseille on ominaista, että kohdistetaan kohdistuksen kautta kaikki säde, joka putoaa niihin pääakselin suuntaiseen suuntaan.

Lisäksi vastavuoroisesti mikä tahansa säteily, joka ohittaa tarkennuksen, taittuu linssin optisen akselin suuntaisesti.

Lähentyvät linssielementit

Tutkimuksessaan on tärkeää tietää, mitkä elementit muodostavat linssit yleensä ja erityisesti lähentyvät linssit.

Yleensä sitä kutsutaan linssin optiseksi keskukseksi pisteeseen, jossa jokaisella sen läpi kulkevalla säteellä ei ole taipumaa.

Pääakseli on linja, joka yhdistää optisen keskuksen, ja päätarkennus, jota olemme jo kommentoineet, on merkitty kirjaimella F.

Pääpaino on piste, jossa kaikki linssiin osuvat säteet ovat yhdensuuntaisia ​​pääakselin kanssa.

Polttoväli on etäisyys optisen keskuksen ja tarkennuksen välillä.

Kaarevuuskeskittymät määritellään linssin muodostavien pallojen keskuksiksi; Kaarevuussäteet ovat linssin synnyttävien pallojen säteet.

Ja lopuksi linssin keskitasoa kutsutaan optiseksi tasoksi.

Kuvien muodostuminen toisiinsa linssiin

Kuvien muodostamiseksi yhtenäisissä linsseissä on otettava huomioon joukko perussääntöjä, jotka selitetään jäljempänä.

Jos säde osuu linssiin akselin suuntaisesti, uusi säde lähenee kuvan tarkennukseen. Kääntäen, jos tuleva säde kulkee kohteen tarkennuksen läpi, säde syntyy akselin suuntaiseen suuntaan. Lopuksi optisen keskuksen läpi kulkevat säteet taitetaan uudelleen ilman minkäänlaista taipumaa.

Seurauksena voi olla, että lähentyvässä linssissä voi esiintyä seuraavia tilanteita:

- Että kohde sijaitsee optisen tason suhteen etäisyydellä, joka on yli kaksi kertaa polttoväli. Tässä tapauksessa tuotettu kuva on todellinen, käänteinen ja pienempi kuin objekti.

- Kohde sijaitsee etäisyydellä optisesta tasosta, joka on yhtä suuri kuin kaksinkertainen polttoväli. Kun näin tapahtuu, saatu kuva on todellinen kuva, käännettynä ja samankokoinen kuin objekti.

- Että esine on etäisyydellä optisesta tasosta yhden ja kaksi kertaa polttovälin välillä. Sitten tuotetaan kuva, joka on todellinen, käänteinen ja suurempi kuin alkuperäinen esine.

- Kohde sijaitsee etäisyydellä optisesta tasosta, joka on pienempi kuin polttoväli. Tässä tapauksessa kuva on virtuaalinen, suora ja suurempi kuin objekti.

Yhdenmukaisten linssien tyypit

Toisiaan yhtyviä linssejä on kolme erityyppistä: kaksoiskupera linssi, tasokumera linssi ja kovera-kupera linssi.

Kaksikerroksiset linssit, kuten nimestä voi päätellä, koostuvat kahdesta kuperasta pinnasta. Sillä välin tasokumereilla on tasainen ja kupera pinta. Ja lopuksi kovera kupera linssi koostuu hieman koverasta ja kuperasta pinnasta.

Ero erilaisissa linsseissä

Lähentyvä linssi. Fir0002 (keskustelu) (Lähetykset)

Erilaiset linssit eroavat toisaalta konvergoivista linsseistä siinä, että paksuus vähenee reunoista kohti keskustaa. Täten, toisin kuin konvergenssilla linsseillä, tämän tyyppisissä linsseissä pääakselin suuntaisesti osuvat valonsäteet erotetaan toisistaan. Tällä tavalla ne muodostavat ns. Virtuaalikuvat kohteista.

Optiikassa divergenssejä tai negatiivisia linssejä, kuten myös niitä tunnetaan, käytetään ensisijaisesti likinäköisyyden korjaamiseen.

Ohuiden linssien Gauss-yhtälöt ja linssin suurennus

Yleensä tutkittavia linssejä kutsutaan ohuiksi linsseiksi. Ne määritellään sellaisiksi, joiden paksuus on pieni verrattuna niitä rajoittavien pintojen kaarevuussäteisiin.

Tämän tyyppistä linssiä voidaan tutkia Gaussin yhtälöllä ja yhtälöllä, joka mahdollistaa linssin suurennuksen määrittämisen.

Gauss-yhtälö

Gaussin yhtälöä ohuille linsseille käytetään monien optisten perusongelmien ratkaisemiseksi. Siksi sen suuri merkitys. Sen ilmaisu on seuraava:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Missä 1 / f on linssin teho ja f on polttoväli tai etäisyys optisesta keskuksesta fokukseen F. Linssin tehon mittayksikkö on diopteri (D), jossa 1 D = 1 m ^-1. P ja q puolestaan ​​ovat etäisyys, jossa kohde sijaitsee, ja etäisyys, jossa sen kuva havaitaan.

Linssin suurennus

Ohuen linssin sivusuurennus saadaan seuraavalla lausekkeella:

M = - q / p

M on suurennus. Lisäyksen arvosta voidaan päätellä joukko seurauksia:

Jos -M-> 1, kuvan koko on suurempi kuin objekti

Jos -M- <1, kuvan koko on pienempi kuin objektin koko

Jos M> 0, kuva on oikealla ja samalla linssin puolella objektin (virtuaalinen kuva)

Jos M <0, kuva käännetään ja objektin vastakkaiselle puolelle (oikea kuva)

Harjoitus ratkaistu

Runko sijaitsee metrin päässä toisistaan ​​yhtyvästä linssistä, jonka polttoväli on 0,5 metriä. Miltä kehon kuva näyttää? Kuinka kaukana se on?

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

Yhdistämme nämä arvot Gauss-yhtälöön ohuille linsseille:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Ja seuraava on jäljellä:

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

Eristämme 1 / q

1 / q = 1

Tyhjennä sitten q ja saat:

q = 1

Siksi korvaamme yhtälössä linssin suurennuksen:

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

Siksi kuva on todellinen, koska q> 0, käänteinen, koska M <0 ja samankokoinen, koska M: n absoluuttinen arvo on 1. Lopuksi kuva on yhden metrin päässä tarkennuksesta.

Viitteet

1. Kevyt (toinen). Wikipediassa. Haettu 18. maaliskuuta 2019, es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Sähkömagneettisten ja hiukkasten aaltojen heijastusteoria. Springer.
3. Kevyt (toinen). Wikipediassa. Haettu 20. maaliskuuta 2019, en.wikipedia.org.
4. Linssi (toinen). Wikipediassa. Haettu 17. maaliskuuta 2019 osoitteesta es.wikipedia.org.
5. Linssi (optiikka). Wikipediassa. Haettu 19. maaliskuuta 2019, en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optiikka (4. painos). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fyysinen. 3. painos. Barcelona: Käänsin.