تعیین طول کانونی اصلی لنزها. تعیین طول کانونی لنزهای جمع و پراکنده
استاد
آزمایشگاه 4-1:
تعیین طول کانونی یک لنز نازک
دانشجو: _____________________________________________________________________ گروه: _________________
تحمل _____________________________________ اعدام _______________________ حفاظت _________________
هدف از کار: تعیین طول کانونی لنزهای جمع آوری و پراکندگی، انحراف کروی و کروماتیک لنز جمع آوری شده.
ابزار و لوازم جانبی: نصب FPV-05-1-6.
اطلاعات جغرافیایی
در محدوده نوری با دقت بالا به اندازه کافی می توان با گسترش آن نشان داد
امواج الکترومغناطیسی به عنوان انتقال انرژی آنها در امتداد خطوط خاص. این خطوط نامیده می شوند اشعه های نور
بخش اپتیک، که در آن قوانین انتشار پرتوی نوری بر اساس یک مدل ریاضی، که در آن امواج نور جایگزین اشعه های نور شده و قوانین معمولی هندسی اقلیدسی را به آنها اعمال کنید و چند قانون ساده که توسط تجربه به وجود آمده است اپتیک هندسی.
قوانین اساسی اپتیک هندسی عبارتند از:
1. قانون انتشار ناهموار نور: نور در محیط یکنواخت اپتیکی به طور مستقیم پخش می شود.
2. قانون استقلال پرتوهای نور: انتشار هر پرتو نوری در محیط به حضور پرتو های دیگر بستگی ندارد؛ اشعه ها برگشت پذیر هستند.
یک پرتو نور که در مرز بین دو رسانه اتفاق می افتد، به دو شکل منعکس شده و انعکاس تقسیم می شود که جهت آن توسط قوانین بازتاب و انکسار تعریف می شود (شکل 1).
3. قوانین بازتاب
- پرتو بازتابنده در همان هواپیما به عنوان پرتو حادثه قرار دارد و عمود بر کشیده شده به رابط بین دو رسانه در نقطه برانگیختن پرتو است.
زاویه بازتاب γ برابر زاویه بروز α است:
4. قوانین انکسار:
- پرتو حادثه، پرتو refracted و عمود بر رابط در نقطه پرتو در یک سطح از بروز قرار می گیرند؛
نسبت سینوس زاویه بروز http://pandia.ru/text/78/597/images/image002_219.gif "width =" 16 "height =" 21 src = "\u003e یک مقدار ثابت برای دو رسانه داده شده است (قانون اسنل):
کسر شاخص ریزش نسبی دو رسانه است
و - شاخص های انکسار مطلق از محیط های اول و دوم.
شکل 1 بازتاب و انکسار پرتو نور حادثه در رابط بین دو رسانه.
موقعیت های اپتیکی هندسی می تواند اعمال شود زمانی که اثرات ناشی از موج موج نور (تداخل، پراش، و قطبی شدن) قابل توجه نیست.
لنز - یک بدن شفاف (اغلب شیشه ای) که توسط دو منحنی (معمولا کروی) و یا یک منحنی و یک سطح تخت محدود می شود (شکل 2).
شکل 2. جمع آوری (a) و پخش (b) لنزها و نمادهای آنها.
بسته به شکل لنز ها مشخص می شود جمع آوری (مثبت) و پراکندگی (منفی) لنز
گروهی از لنزهای جمع آوری معمولا شامل لنزهایی هستند که در آن وسط ضخیم تر از لبه های خود هستند و گروهی از لنزهای پخش شده - لنز، لبه های آن ضخیم تر از وسط است. لازم به ذکر است که این تنها زمانی درست است که شاخص انکسار مواد لنز بیشتر از محیط زیست باشد. اگر شاخص انکسار لنز کم باشد، وضعیت تغییر خواهد کرد.
مستقیم از طریق مراکز سطح کروی لنز اوه1اوه2 نامیده می شود محور اصلی نوری لنز (شکل 3). فاصله بین سطوح لنز، اندازه گیری شده در امتداد محور اصلی نوری، نامیده می شود لنزهای ضخیم. لنزهایی که ضخامت آن بسیار کوچک است نسبت به شعاع انحنای سطوح آن نامیده می شود نازک. U بی نهایت لنز نازک هر دو سطح همسان و تقسیم محور اصلی نور در همان نقطه، به نام لنز مرکز نوریاوه .
هر پرتو عبور از مرکز نوری یک لنز نازک، تجربه انکسار را ندارد و جهت انتشار را تغییر نمی دهد. هر خطی که از مرکز نوری لنز عبور می کند نامیده می شود محور نوری لنز(محور نوری جانبی).
اگر پرتو پرتوهای موازی با محور اصلی نوری به لنز هدایت شود، پس از عبور از لنز، تمام اشعه ها در یک نقطه جمع می شوند لنز فوکوس (برای یک لنز توزیع، تداخل اشعه ها تقاطع می شود).
تمرکز لنز، که بر محور اصلی نوری قرار دارد، نامیده می شود تمرکز اصلی لنزF .
http://pandia.ru/text/78/597/images/image010_78.gif "width =" 185 "height =" 51 "\u003e، (2)
کجا R1 و R2 - شعاع انحنای سطوح کروی لنز؛ - شاخص بازدارندگی نسبی مواد لنز، برابر با نسبت شاخص های انکسار مطلق مواد لنز و محیط زیست است. http://pandia.ru/text/78/597/images/image012_33.jpg "width =" 616 height = 237 "height =" 237 " \u003e
لنز که دارای فاصله کانونی مثبت نامیده می شود جمع آوری ، لنز با فاصله کانونی منفی نامیده می شود تسریع کننده . بنابراین، با DIV_ADBLOCK181 "\u003e
هر لنز دارای دو تمرکز اصلی در همان فاصله از مرکز لنز است. تمرکز، واقع در فضای که در آن واقع شده است، نامیده می شود تمرکز جلو لنزها، و تمرکز در فضا با تصویر منبع نور - تمرکز پشت . در صورت جمع آوری لنز، اشعه هایی از یک منبع بی نهایت دور از مرکز تمرکز پشت ( تصویر واقعی)، و در مورد یک لنز توزیع، ادامه اشعه ها در تمرکز جلو ( تصویر خیالی)
منبع نور می تواند به عنوان مجموعه ای از نقاط درخشان نشان داده شود که هر کدام از آنها یک پرتو پرتوی پرتوی پرتو است homocentric یعنی داشتن یک مرکز مشترک. اگر نور از یک منبع نقطه پس از عبور سیستم نوری دوباره جمع آوری در یک نقطه، سپس این نقطه یک نقطه یا شرم آور منبع تصویر دو نقطه (منبع و تصویر آن) نامیده می شود کنجوج شده نقاط این سیستم نوری. با توجه به برگشتی مسیر اشعه های نور، منبع و تصویر آن می توانند مبادله شوند. تصویر نامیده می شود معتبر است اگر پرتوها در یک نقطه متقاطع باشند. اگر پرتوهای خود را در هم نیندازند، اما تداوم آنها، که در جهت مخالف جهت انتشار نور انجام می شوند، چنین تصویری نامیده می شود تخیلی . به طور مشابه، منبع نقطه ای نور می تواند واقعی و خیالی باشد.
در چارچوب اپتیک های هندسی، به عنوان یک قاعده، محاسبه سیستم های متمرکز و اشعه های پاراکسالی محدود می شود. سیستم نامیده می شود مرکزی ، اگر مراکز انحنای تمام سطوح کروی در یک خط مستقیم قرار گرفته باشند، یعنی محورهای اصلی نوری تمام لنزها یکسان هستند. پاراکسال اشعه های نامیده می شود که زاویه های کوچک را با محور اصلی نور و عادی به سطوح انعکاسی سیستم می دهند. برای سیستم های ایده آل متمرکز، نشان داده شده است که هر منبع در فرم هواپیما، خط یا نقطهتصویر را نیز به ترتیب در شکل نشان می دهد هواپیما، خط یا نقطهبه استثنای منابع در هواپیما کانونی
برای یک لنز نازک، فرمول زیر، نامیده می شود فرمول نازک لنز :
کجا F -کانونی فاصله لنز, a - فاصله از منبع تا لنز ب - فاصله از لنز به تصویر.
طول کانونی لنز معمولا به نشانه های خاصی مربوط است: برای جمع آوری لنز F \u003e 0 برای dissipative F < 0. Величины a و ب همچنین قواعد خاصی را زیر نظر داشته باشید: a \u003e 0 و ب \u003e 0 برای اشیاء واقعی (به عنوان مثال، منابع نور واقعی، و نه تداوم اشاعه همگرا در پشت یک لنز) و تصاویر؛ a < 0 и ب < 0 – для мнимых источников и изображений.
ویژگی اصلی لنز توانایی دادن به آن است تصاویر مورد. موقعیت تصویر و شخصیت آن می تواند با استفاده از ساختارهای هندسی تعیین شود. تصویر کامل یک شیء خطی در لنز با ساخت یک تصویر از نقاط فوق العاده آن پیدا شده است. برای انجام این کار، از خواص برخی از پرتوهای استاندارد استفاده کنید، البته که شناخته شده است. اینها پرتوهایی هستند که از مرکز نوری یا یکی از کانون های لنز عبور می کنند و همچنین پرتوهای موازی با اصلی یا یکی از محورهای نوری ثانویه است. هنگام ساخت یک تصویر با استفاده از اشعه های نشان داده شده، لازم است از قوانین زیر پیروی کنید:
1) پرتو عبور از مرکز نوری لنز در هر جهت، refraction تجربه نمی کند و بدون تغییر جهت حرکت می کند.
2) پرتو عبور از فوکوس جلو (عقب) لنز جمع آوری (پخش) به موازات محور اصلی نوری برسد.
3) یک پرتو موازی با محور اصلی نوری، پس از refraction در لنز جمع آوری (واگرا)، از طریق فوکوس عقب (جلو) عبور می کند.
4) یک پرتو به موازات هر محوری نوری از لنز جمع آوری (پخش) از طریق نقطه تقاطع این محور با سطح فوکوس عقب (جلو) عبور می کند.
نمونه هایی از تصویربرداری در لنزهای جمع آوری و پخش شده در شکل 1 نشان داده شده است. 5 و 6
شکل 5 ساخت یک تصویر در یک لنز جمع آوری
شکل 6 ساخت تصویر در یک لنز قابل پخش.
لازم به ذکر است که برخی از پرتوهای استاندارد مورد استفاده در شکل. 5 و 6 برای تصویربرداری، از طریق لنز عبور نکنید. این اشعه ها واقعا در شکل گیری تصویر شرکت نمی کنند، اما می توانند برای ساخت و ساز استفاده شوند.
در مورد کلی، تصویری از یک جسم که با استفاده از یک لنز به دست می آید، بسته به موقعیت آن نسبت به لنز، می تواند باشد:
1. واقعی (اگر پرتوهای خود را پس از refraction لرزاند) یا خیالی (اگر پسوند آنها پس از refraction متقابل)؛
2. بزرگ، کاهش یا برابر با خود؛
3. راست یا چپ
خصوصیات تصاویر و موقعیت آنها بسته به موقعیت جسم برای لنزهای جمع آوری و پراکندگی در جدول نشان داده شده است.
جدول 1 ویژگی های تصویر و موقعیت آن بسته به موقعیت جسم.
موقعیت موضوع | موقعیت تصاویری که | ویژگی تصویر |
جمع آوری لنز |
||
معکوس، معتبر، کاهش یافته است |
||
معکوس، معتبر، برابر است |
||
معکوس، معتبر، بزرگ شده است |
||
تصویر در بی نهایت است |
||
مستقیم، بزرگ، خیالی |
||
لنزهای پراکنده |
||
مستقیم، کاهش، خیالی |
||
مستقیم، کاهش، خیالی |
نسبت ابعاد خطی تصویر به ابعاد خطی ساعت موضوع یک افزایش خطی در لنز است.
لنزها دارای معایبی هستند که اجازه نمی دهد تصاویر با کیفیت بالا بگیرند. اعوجاج هایی که در هنگام شکل گیری تصویر اتفاق می افتد نامیده می شوند اختلالات. آنها اصلی هستند کروی و کروماتیک اختلالات .
منحنی کروی در این واقعیت ظاهر می شود که اشعه های تک رنگ در لنز به طور متفاوتی (یعنی تمرکز متفاوتی دارند) بسته به فاصله آنها از محور نوری لنز (شکل 7). این به این واقعیت منجر می شود که بخش مرکزی تصویر تیز ترین است و مناطق محیطی تار شده اند. این نقص تصویر به دلیل این واقعیت است که شکل سطوح انکساری لنز، تمرکز همه اشعه های پرتو نور که در لنز وجود دارد، تضمین نمی کند. در مورد یک پرتو موازی، اشعه های نزدیک به محور از طریق یک فوکوس عبور می کنند، اشعه های خارجی به لنز نزدیک می شوند. در نتیجه، تصویر شیء فازی است. اثر انحراف کروی را می توان با استفاده از تنها بخش مرکزی لنز حذف کرد. برای این ابزارهای نوری دیافراگم را اعمال کنید.
منحنی کروماتیک در این واقعیت ظاهر می شود که اشعه های نور از رنگ های مختلف که در فاصله ی یکسان از محور نوری لنز قرار دارند، متفاوت به نظر می رسند (یعنی تمرکز متفاوتی دارند). این پدیده ناشی از آن است پراکندگی متوسط (یعنی وابستگی شاخص انکسار رسانه به فرکانس موج نور). هنگامی که نور سفید لرزش می شود، فاصله کانونی لنز برای نور های مختلف متفاوت است. کوتاه ترین فاصله کانونی در اشعه های بنفش است که بزرگترین آنها در قسمت های قرمز است (شکل 7). بنابراین، تصویر فازی و رنگی می شود.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image023_22.jpg align = "left" width = "251" height = "176"\u003e
همچنین وجود دارد ابعاد کما (یا کما) تحریف و آستیگماتیسم .
کاما - این یک منحنی غیر محوری است که با گرایش پرتوهای نور از منبع به محور نوری تلسکوپ همراه است (شکل 8).
در عین حال، تصویر یک منبع نور نقطه به شکل یک قطره است. ابعاد خطی نقطه کما متناسب با فاصله منبع منبع از محور نوری و میدان دیافراگم نسبی لنز است.
اعوجاج بیان شده در این واقعیت است که مقیاس تصویر در فاصله های مختلف از مرکز میدان متفاوت است.
تصویر یک منبع نقطه ای از نور در یک نقطه جمع آوری می شود، اما این
نقطه با تصویر منبع در سیستم نوری ایده آل همخوانی ندارد.
به همین دلیل، تصویر مربع مانند یک بالش (اعوجاج مثبت) یا یک نوع بشکه (اعوجاج منفی) (نگاه کنید به شکل 9) ظاهر می شود.
سرانجام آستیگماتیسم این است که bitmap را به خط تیره بچرخانید. رشته های نور از یک جسم در هواپیما های مختلف در یک هواپیما متمرکز نیست، بلکه بر روی یک سطح منحنی خاص (شکل 10)، که تصویر را تحریف می کند.
اندازه تصویر آستیگمات نسبت به مربع فاصله زاویه ای منبع نقطه از مرکز نوری افزایش می یابد
شرح نصب و راه اندازی آزمایشی
نصب و راه اندازی شامل یک نیمکت نوری، راتر، روشنایی با منبع تغذیه قابل تنظیم، جمع آوری و پخش لنز، فیلترهای نور قرمز و آبی، دیافراگم دیسک و حلقه، صفحه نمایش و لنز دارند. نمای کلی نصب در شکل 5 نشان داده شده است.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image028_25.gif "width =" 45 "height =" 21 "\u003e از روشن کننده 2 با یک شبکه.
2. حرکت روی صفحه، موقعیت خود را پیدا کنید که در آن یک تصویر کوچک شده از موضوع به دست می آید.
3. دارنده 4 را با لنز دیافراگم شماره 13 بین لنز جمع آوری شده و صفحه نمایش نصب کنید.
4. فاصله از لنز هدایتگر به صفحه را تعیین کنید. a.
5. صفحه را برای پیدا کردن یک تصویر واضح از جسم حرکت دهید. برای یک لنز توزیع، "موضوع" تصویری از یک شیء است که توسط لنز جمع آوری شده ارائه شده است.
6. تعیین فاصله از لنز هدایت به صفحه نمایش. ب.
7. موقعیت لنز را تغییر دهید و با توجه به نکات 4-6 اندازه گیری کنید.
اندازه گیری حداقل 5 بار تکرار کنید.
با توجه به فرمول (3) تعیین فاصله کانونی لنز دیافراگم. نتایج اندازه گیری در جدول 4 ذکر شده است.
جدول 4داده های تجربی و مقادیر محاسبه شده از فاصله کانونی لنز پراکندگی.
8. پردازش نتایج حاصل از روش اندازه گیری مستقیم (نگاه کنید به آزمایشگاه 0-1)
پاسخ را به شکل زیر بنویسید:
مسائل کنترل
1. تعریف اپتیک هندسی را تعریف کنید. قوانین اساسی نوری هندسی را تدوین و توضیح دهید.
2. شاخص های انکسار مطلق و نسبی رسانه چیست؟ معنی فیزیکی آنها را توضیح دهید.
3. چه لایه ای نور، یک لنز نوری نامیده می شود؟ در مورد طبقه بندی لنز ها (ضخامت، شکل های سطوح رقیق کننده، refraction از اشعه های حادثه) و ویژگی های آنها به ما بگویید.
4. عناصر اصلی لنز را مشخص کنید و خصوصیات آنها را مشخص کنید.
5. یک فرمول برای یک لنز جمع آوری ناز (لنز پخش) را بنویسید. تحت چه شرایطی یک لنز جمع آوری شده است
می تواند به عنوان dissipative کار کند؟
6. چه چیزی باعث افزایش خطی در لنز می شود؟ چگونه قدرت نوری لنز به خواص نوری رسانه بستگی دارد
که در آن لنز واقع شده است.
7. قوانین برای ساخت تصویر از اشیاء در لنز را تهیه کنید. تصویر شیء را مشخص کنید
بسته به فاصله جسم به لنز.
8. تعریف انحراف را تعریف کنید. چه نوع اختلالات وجود دارد؟ طبیعت آنها را توضیح دهید
9. مسیری از اشعه را در یک لنز ایده آل در مواردی که تصویر می شود ایجاد کنید:
1) افزایش یافته است؛
2) کاهش یافته است
3) مستقیم؛
4) وارونه؛
5) معتبر؛
6) خیالی.
چطور شی، لنز و ترفندهای آن نسبت به یکدیگر متفاوت است؟
10. کدام پرتو اشعه ها به نام homocentric نامیده می شود؟ چه تصاویری نامتقارن نامیده می شود؟
11. چه تصاویری از یک لنز جمع آوری می کنند؟ لنز پراکنده؟
تعیین فاصله فوکوس
لنزهای جمع آوری و تقسیم
تئوری ابتدایی لنزهای ناز منجر به یک رابطه ساده بین فاصله کانونی از یک لنز نازک، از یک طرف، و فاصله از لنز به شی و به تصویر آن، از سوی دیگر.
یک رابط ساده بین ابعاد شیء، تصویر آن، داده شده توسط لنز و فاصله آن با لنز است. با تعیین این مقادیر توسط تجربه، محاسبه فاصله کانونی یک لنز نازک با استفاده از مقادیر فوق، با دقت کافی برای اکثر موارد، محاسبه می شود.
ورزش 1
تعیین طول کانونی لنز جمع آوری شده
در نیمکت اپتیکال افقی، ابزارهای زیر را می توان در الگوهای اسلاید حرکت داد: مات صفحه نمایش با مقیاس لنز , موضوع (برش F) روشن کننده . همه این دستگاه ها نصب شده اند تا مراکز خود در همان ارتفاع قرار گیرند، هواپیما از صفحه نمایش ها عمود بر طول نیمکت نوری است و محور لنز موازی با آن است. فاصله بین ابزارها بر روی لبه سمت چپ لغزنده در مقیاس حاکم در کنار نیمکت شمارش می شود.
فاصله کانونی لنز جمع آوری شده در روش های زیر تعیین می شود.
روش 1 تعيين فاصله کانونی فاصله جسم
و تصاویر او از لنز.
اگر حروف را علامت بزنید a و ب فاصله شی و تصویر آن از لنز، فاصله کانونی آن با فرمول بیان می شود
یا (1)(این فرمول تنها زمانی معتبر است که ضخامت لنز در مقایسه با لنز کوچک است a و ب).
اندازه گیری ها . قرار دادن روی صفحه نمایش به اندازه کافی است فاصله دور از جسم، لنز را بین آنها قرار دهید و آن را حرکت دهید تا تصویر شفاف از شی بر روی صفحه نمایش (نامه F) با توجه به خطی که در امتداد نیمکت قرار گرفته است، موقعیت لنز، صفحه نمایش و جسم، نوار لغزنده را با صفحه به موقعیت دیگری منتقل می کنید و موقعیت مکانی لنز و تمام وسایل روی نیمکت را بخوانید.
با توجه به عدم صحت ارزیابی تصویری از وضوح تصویر، توصیه می شود اندازه گیری ها حداقل پنج بار تکرار شود. علاوه بر این، در این روش، برخی از اندازه گیری ها را با بزرگنمایی انجام می دهد و بعضی از آنها با یک تصویر کاهش یافته از شی مورد نظر است. از هر اندازه گیری فردی با استفاده از فرمول (1)، فاصله کانونی را محاسبه کنید و از نتایج آن مقدار متوسط محاسباتی خود را پیدا کنید.
روش 2 فاصله کانونی از اندازه جسم و
تصاویرش، و در فاصله دومی از لنز.
ارزش شی را از طریق مشخص کنید ل اندازه تصویر خود را از طریق ل و فاصله آنها از لنز (به ترتیب) از طریق a و ب . این مقادیر با یک نسبت شناخته شده نسبت به یکدیگر هستند
.تعیین از اینجا ب (فاصله شی به لنز) و جایگزینی آن به فرمول (1)، آسان است برای بیان برای f از طریق این سه مقدار:
. (2)اندازه گیری ها آنها یک لنز میان صفحه و جسم قرار داده اند تا بر روی صفحه با مقیاس یک تصویر به شدت افزایش یافته و متمایز از شی بدست آید، موقعیت لنز و صفحه نمایش شمارش می شود. با اندازه یک تصویر بر روی صفحه، با کمک یک حاکم اندازه گیری کنید. اندازه موضوع " ل "در mm در شکل 1 داده شده است.
اندازه گیری فاصله از تصویر به لنز، فاصله کانونی را به لنز با فرمول (2) پیدا کنید.
با تغییر فاصله از موضوع به صفحه، چندین بار تجربه را تجربه کنید.
روش 3 تعیین طول کانونی از اندازه حرکت لنز
اگر فاصله از موضوع به تصویر، که ما آن را نشان می دهد الف بیشتر 4 f سپس همیشه دو موقعیت لنز وجود دارد که در آن یک تصویر متمایز از جسم بر روی صفحه به دست می آید: در یک مورد کاهش می یابد، در سوی دیگر افزایش می یابد (شکل 2).
آسان است که ببینیم که در این حالت هر دو موقعیت لنز در حدود وسط فاصله بین سوژه و تصویر تقریبا متقارن است. در واقع، با استفاده از معادله (1)، می توانید برای اولین موقعیت لنز بنویسید (شکل 2).
;برای موقعیت دوم
.معادلات سمت راست این معادلات را پیدا می کنیم
.جایگزین این عبارت برای x در ( الف - e - x ) آن را آسان پیدا کنید
;به این معنی که در واقع هر دو موقعیت لنز در فاصله مساوی از شی و تصویر هستند و بنابراین در حدود فاصله میان شی و تصویر متقارن هستند.
برای بدست آوردن فاصله کانونی، یکی از موقعیت های لنز را در نظر بگیرید، برای مثال اول. برای او، فاصله از شی به لنز
.و فاصله از لنز به تصویر
.با قرار دادن این مقادیر در فرمول (1)، می توانیم پیدا کنیم
. (3)این روش اساسا رایج ترین و مناسب لنزهای ضخیم و نازک است. در واقع، زمانی که در موارد قبلی مورد استفاده برای محاسبات a و ب سپس قطعه های ضمنی اندازه گیری شده به مرکز لنز. در واقع، این مقادیر باید از هواپیما اصلی اصلی لنز اندازه گیری شود. در روش توصیف شده، این خطا به علت این واقعیت است که فاصله از لنز را اندازه گیری نمی کند، بلکه تنها مقدار جابه جایی آن حذف می شود.
اندازه گیری ها تنظیم روی صفحه نمایش در فاصله ای بزرگتر 4 f از موضوع (ارزش برآورد شده f گرفته شده از آزمایش های قبلی)، لنز را بین آنها قرار دهید و در حرکت آن، دستیابی به یک تصویر مجزا از یک شیء، به عنوان مثال، یک بزرگنمایی را بر روی صفحه نمایش بدست آورید. بر اساس مقیاس موقعیت مکانی لنز را محاسبه کرده و آن را به سمت عقب تغییر داده و آن را دوباره نصب کنید. این اندازه گیری پنج بار انجام می شود.
با حرکت دادن لنز، یک تصویر متمایز دیگر از سوژه به دست می آید، کوچکتر است و موقعیت لنز در یک مقیاس اندازه گیری می شود. اندازه گیری ها پنج بار تکرار می شوند.
اندازه گیری فاصله الف بین صفحه نمایش و موضوع و نیز میانگین حرکات e ، فاصله کانونی لنز را با فرمول (3) محاسبه کنید.
ورزش 2
تعیین طول کانونی لنز دیافراگم
بر روی لغزنده ها تقویت می شود، یک لنز پخش کننده و همگرا، یک صفحه مات و یک شی نور در کنار نیمکت اپتیک قرار داده می شود و بر اساس قوانین مشابه در تمرین 1 تنظیم می شود.
اندازه گیری فاصله کانونی لنز دیافراگم به شرح زیر است: اگر مسیر پرتوهایی که از یک نقطه بیرون می آید الف و همگام شدن در نقطه د پس از انکسار در لنز جمعي در (شکل 3)، لنزهای پخش را به فاصله ای قرار دهید با د کمتر از فاصله کانونی آن بود، سپس نقطه تصویر الف حرکت دور از لنز B. فرض کنید، به عنوان مثال، آن را به یک نقطه حرکت می کند E . با توجه به اصل نوری متقابل، اکنون ما می توانیم ذهنی پرتوهای نور را از یک نقطه بررسی کنیم E در سمت پشتی. سپس نکته تصویر خیالی نقطه است E پس از گذر از اشعه ها از طریق یک لنز پخش می شود C.
فاصله گذاری اتحادیه اروپا نامه a , د با - از طریق ب و توجه به آن f و ب دارای نشانه های منفی است، ما با توجه به فرمول (1)
به عنوان مثال . (4)اندازه گیری ها یک شی روشن (F) روی نیمکت اپتیکی قرار داده می شود؛ یک لنز جمع آوری شده؛ یک لنز دیافراگم؛ یک لنز دیافراگم؛ یک صفحه مات (مطابق با شکل 3). موقعیت صفحه مات و لنز دیافراگم را می توان به طور خودسرانه انتخاب کرد، اما راحت تر آنها را در نقاط که مختصات آنها چند برابر 10 است، ترتیب می دهند.
بنابراین فاصله a تعریف شده به عنوان تفاوت بین مختصات نقاط E و با (مختصات نقطه با نوشتن) سپس، بدون دست زدن به صفحه نمایش و لنز دیافراگم، آنها لنز جمع آوری را حرکت می دهند تا یک تصویر واضح از شی در صفحه به دست می آید (دقت نتایج تجربی به میزان وضوح تصویر بستگی دارد).
پس از آن، لنز دیافراگم حذف می شود و صفحه به لنز جمع آوری می شود و دوباره یک تصویر واضح از شی بدست می آید. موقعیت جدید روی صفحه نمایش مختصات نقطه را تعیین می کند. د .
بدیهی است، تفاوت مختصات نقاط با و د فاصله را تعیین کنید ب که اجازه می دهد با استفاده از فرمول (4) برای محاسبه فاصله کانونی لنز واگرا.
چنین اندازه گیری هایی حداقل پنج بار انجام می شود، هر بار انتخاب موقعیت جدیدی از صفحه نمایش و لنز پخش می شود.
توجه داشته باشید تجزیه و تحلیل فرمول محاسبه
به راحتی می توان نتیجه گرفت که دقت تعیین فاصله کانونی بسیار بستگی دارد که بخش های مختلف تفاوت دارند ب و a . بدیهی است، هنگامی که a نزدیک به ب کوچکترین اشتباه در اندازه گیری آنها می تواند به شدت نتیجه را تحریف کند.برای جلوگیری از چنین مواردی، لازم است یک لنز دیافراگم را در یک فاصله بزرگ از صفحه (بخش a - بزرگ) در این مورد، اثر آن در مسیر اشعه ها پس از لنز جمع آوری قابل توجه خواهد بود، که منجر به اختلاف کافی از بخش ب از بخش a .
حالا ما در مورد اپتیک هندسی صحبت خواهیم کرد. در این بخش، به یک شی از جمله یک لنز توجه زیادی می شود. پس از همه، می تواند متفاوت باشد. در این مورد، فرمول یک لنز نازک برای همه موارد است. فقط باید بدانید که چگونه آن را به درستی اعمال کنید.
انواع لنزها
این همیشه یک بدن است که برای اشعه های نور شفاف است و شکل خاصی دارد. ظاهر شی دیکته دو سطح کروی است. یکی از آنها مجاز به جایگزینی با یک تخت است.
و لنز ممکن است ضخیم تر از وسط یا لبه باشد. در اولین مورد، آن را محدب نامیده می شود، در مرحله دوم - مقعر. و با توجه به اینکه چگونه سطوح مقعر، محدب و صاف ترکیب می شوند، لنزها نیز می توانند متفاوت باشند. یعنی: دوقطبی و دوقطبی، محدب هواپیما و تخت مقعر، محدب مقعر و مقعر-محدب.
در شرایط عادی، این اشیاء در هوا استفاده می شود. آنها از یک ماده ساخته شده است که تراکم نوری آن بیشتر از هوا است. بنابراین، لنز محدب جمع آوری خواهد شد و لنز مقعر منتشر خواهد شد.
ویژگی های عمومی
پیش از صحبت کردن دربارهفرمول نازک لنز، شما باید درباره مفاهیم اولیه تصمیم بگیرید. آنها باید بدانند. به عنوان آنها به طور مداوم خواهد شد وظایف مختلف.
محور اصلی نوری یک خط مستقیم است. این از طریق مراکز هر دو سطح کروی انجام می شود و محل جایی است که مرکز لنز واقع شده است. محورهای نوری اضافی وجود دارد. آنها از طریق نقطه ای که مرکز لنز است، انجام می شود اما مراکز سطوح کروی را ندارند.
در فرمول یک لنز نازکی، مقداری تعیین می کند که فاصله کانونی آن را تعیین می کند. بنابراین، تمرکز نقطه در محور اصلی نوری است. این اشعه هایی را که به صورت موازی با محور مشخص مشخص می شوند تقاطع می کند.
علاوه بر این، تمرکز هر لنز نازک همیشه دو برابر است. آنها در هر دو طرف سطوح آن قرار دارند. هر دو تمرکز بر جمع آوری معتبر است. در پراکندگی - خیالی.
فاصله از لنز تا نقطه تمرکز فاصله کانونی (حرفF) . علاوه بر این، ارزش آن می تواند مثبت (در صورت جمع آوری) یا منفی (برای پراکندگی) باشد.
یکی دیگر از مشخصه ها با فاصله کانونی - قدرت نوری است. این معمولا نشان داده شده استدارزش آن همیشه متقابل تمرکز است، به عنوان مثالد= 1/ F.قدرت نوری اندازه گیری شده در دیوپترها (اختصار Dptr).
چه علامت های دیگری در فرمول یک لنز نازک وجود دارد
علاوه بر فاصله کانونی مشخص شده، شما باید چند فاصله و اندازه را بدانید. برای همه انواع لنزها آنها یکسان هستند و در جدول ارائه می شوند.
تمام فاصله ها و ارتفاع های مشخص شده را می توان در متر اندازه گیری کرد.
در فیزیک، مفهوم بزرگنمایی با فرمول یک لنز نازک ارتباط دارد. این به عنوان نسبت اندازه تصویر به ارتفاع جسم تعریف شده است، یعنی H / h. می توان آن را با حرف G.
آنچه شما نیاز دارید یک تصویر را در یک لنز نازک بسازید
شما باید این را بدانید که فرمول نازک نازکی را جمع آوری یا منتشر کند. نقاشی با این واقعیت آغاز می شود که هر دو لنز دارای نمایشی اساسی هستند. هر دو آنها یک قطعه هستند. فقط در جمع آوری در انتهای آن، فلش به سمت خارج هدایت می شود و در یک پراکندگی - در داخل این بخش.
حالا لازم است که عمودی به وسط آن به این بخش بکشیم. بنابراین محور اصلی نوری به تصویر کشیده خواهد شد. بر روی آن در هر دو طرف لنز در همان فاصله تاکید می کند تا علامت گذاری شود.
شی که تصویری که می خواهید ایجاد کنید، به صورت یک فلش کشیده شده است. این نشان می دهد که در آن بالای موضوع است. به طور کلی، شی به موازات لنز قرار می گیرد.
چگونه یک تصویر را در یک لنز نازک بسازیم
برای ساخت یک تصویر از یک شی، به اندازه کافی برای پیدا کردن نقاط انتهای تصویر، و سپس آنها را متصل کنید. هر یک از این دو نقطه می تواند از تقاطع دو پرتو باشد. ساده ترین راه ساخت دو نفر از آنها است.
رفتن از یک نقطه مشخص به موازات محور اصلی نوری. پس از تماس با لنز، از طریق تمرکز اصلی می رود. اگر ما در مورد یک لنز جمع آوری صحبت می کنیم، این تمرکز پشت لنز است و پرتو آن را می گیرد. هنگامی که پراکندگی در نظر گرفته شود، پرتو باید کشیده شود تا ادامه آن از طریق تمرکز در مقابل لنز عبور کند.
رفتن به طور مستقیم از طریق مرکز نور از لنز. او مسیر خود را تغییر نمی دهد.
موقعیت هایی وجود دارد که جسم به صورت عمود بر محور اصلی نوری قرار می گیرد و به آن متصل می شود. سپس به اندازه کافی برای ساخت یک تصویر از یک نقطه که به لبه فلش مربوط می شود که در محور دروغ نمی گویند کافی است. و سپس یک عمود بر از آن به محور رسم کنید. این تصویر از موضوع است.
تقاطع نقاط ساخته شده تصویر می دهد. در یک لنز جمع آوری ناز، یک تصویر واقعی به دست می آید. به عبارت دیگر، آن مستقیما در تقاطع اشعه به دست می آید. استثنا زمانی است که جسم بین لنز و فوکوس قرار می گیرد (مثل یک ذره بین)، سپس تصور خیالی است. در پراکندگی آن همیشه خیالی است. پس از همه، به نظر می رسد در تقاطع نه از اشعه خود، اما از ادامه آنها.
تصویر واقعی به عنوان یک خط جامد گرفته شده است. اما خیالی - خط نقطه نقطه. این به خاطر این واقعیت است که اول در واقع وجود دارد، و دوم تنها دیده می شود.
تشخیص یک فرمول لنز نازک
این به راحتی بر اساس یک نقاشی نشان دهنده ساخت و ساز انجام می شود تصویر معتبر در لنز جمع آوری شده. تعیین قسمت های نشان داده شده در نقاشی.
بخش نوری برای هیچ چیزی به نام هندسی نیست. دانش این شاخه خاص ریاضی مورد نیاز است. ابتدا باید مثلث AOB و A را در نظر بگیرید 1 اوبونتو 1 . آنها شبیه هستند، زیرا دو زوایای یکسان (راست و عمودی) دارند. از شباهت آنها به این نتیجه است که ماژول های بخش A 1 در 1 و AB به عنوان ماژول بخش OB اشاره شده است 1 و OB.
مشابه (بر اساس همان اصل در دو زاویه) دو مثلث دیگر است:COFو a 1 Fb 1 . در آنها، روابط از قبل از این ماژول های بخش ها برابر است: A 1 در 1 با CO وFb 1 با OFبا توجه به ساخت و ساز، بخش AB و CO برابر است. بنابراین، سمت چپ این روابط برابری یکسان است. بنابراین حق برابر است. این است، OB 1 / OB برابر استFb 1 / OF
در این برابری، بخش هایی که توسط نقاط مشخص می شوند، می توانند توسط مفاهیم فیزیکی مربوطه جایگزین شوند. بنابراین تخم مرغ 1 - این فاصله از لنز به تصویر است. OB فاصله از شی به لنز است.OF - فاصله کانونی بخشFb 1 برابر با فاصله فاصله تا تصویر و تمرکز است. بنابراین، می توان آن را به طور متفاوت بازنویسی کرد:
f / d =( f - f) / FیاFf = df - dF.
برای استخراج فرمول یک لنز ناز، آخرین معادله باید به تقسیم شودdFFسپس معلوم می شود:
1 / d + 1 / f = 1 / F.
این فرمول یک لنز جمع آوری نازک است. فاصله کانونی پراکنده منفی است. این به تغییر در برابری منجر می شود. درست است، ناچیز است. فقط در فرمول یک لنز واگرا نازک منفی برابر نسبت 1 /F.این است:
1 / d + 1 / f = - 1 / F.
وظیفه پیدا کردن افزایش در لنز
شرایط فاصله کانونی از لنز جمع آوری 0.26 متر است. لازم است که بزرگنمایی آن را محاسبه کنید اگر جسم در فاصله 30 سانتی متر باشد.
تصمیم ارزش این است که با معرفی علامت ها و ترجمه واحد ها در C شروع شود. خیلی شناخته شده استد= 30 سانتی متر = 0.3 متر وF= 0.26 متر. حالا شما باید فرمول را انتخاب کنید، یکی اصلی است که برای بزرگنمایی نشان داده شده است، دوم برای یک لنز جمع آوری نازک.
آنها باید به نحوی ترکیب شوند. برای انجام این کار، باید تصویر تصویر در لنز جمع آوری را در نظر بگیرید. از مثلث های مشابه دیده می شود که G = H / h است= f / d یعنی، برای پیدا کردن افزایش، لازم است نسبت فاصله از تصویر به فاصله به شیء محاسبه شود.
دومین شناخته شده است اما فاصله از تصویر باید از فرمول مشخص شده قبل از آن حاصل شود. معلوم است که
f= dF/ ( د- F).
حالا این دو فرمول باید ترکیب شوند.
G =dF/ ( د( د- F)) = F/ ( د- F).
در این لحظه، راه حل مشکل در فرمول یک لنز نازک به محاسبات ابتدایی کاهش می یابد. باقی می ماند ارزش های شناخته شده را جایگزین کنید:
G = 0.26 / (0.3-0.26) = 0.26 / 0.04 = 6.5.
پاسخ: لنز به میزان 6.5 برابر افزایش می یابد.
وظیفه ای که در آن تمرکز را پیدا کنید
شرایط لامپ یک متر از لنز جمع آوری شده است. تصویر مارپیچی آن بر روی صفحه نمایش 25 سانتیمتر از لنز به دست می آید. فاصله کانونی لنز مشخص شده را محاسبه کنید.
تصمیم در داده ها باید مقادیر زیر را ضبط کرد:د= 1 متر و f= 25 سانتی متر = 0.25 متر. این اطلاعات برای محاسبه فاصله کانونی از فرمول نازک لنز کافی است.
بنابراین 1 /F= 1/1 + 1 / 0.25 = 1 + 4 = 5. اما در مشکل شما نیاز به دانستن تمرکز، نه قدرت نوری. بنابراین، تنها تقسیم 1 به 5 باقی مانده است، و فاصله کانونی را می گیرید:
F =1/5 = 0, 2 متر
پاسخ: فاصله کانونی لنز جمع آوری 0.2 متر است.
مشکل پیدا کردن فاصله به تصویر
شرایط. شمع در فاصله 15 سانتیمتر از لنز جمع آوری قرار گرفت. قدرت نوری آن 10 dptr است. صفحه نمایش پشت لنز تنظیم شده است به طوری که تصویر روشن از شمع تولید می کند. فاصله چیست؟
تصمیم قرار است در یک گزارش کوتاه داده های زیر ثبت شود:د= 15 سانتی متر = 0.15 مترد= 10 دیوپتر فرمول فوق الذکر باید با تغییر جزئی نوشته شود. یعنی در بخش راست معادله قرار داده شده استدبه جای 1 /F.
پس از چندین تغییر، فرمول زیر را برای فاصله از لنز به تصویر دریافت می کنیم:
f= د/ ( dD- 1).
حالا شما باید تمام اعداد را جایگزین کنید و شمارش کنید. به نظر می رسد این مقدار برایf:0.3 متر
پاسخ: فاصله از لنز به صفحه نمایش 0.3 متر است.
مشکل فاصله بین شی و تصویر آن
شرایط موضوع و تصویر آن 11 سانتیمتر است. یک لنز جمع آوری می کند که 3 برابر افزایش می یابد. فاصله کانونی آن را پیدا کنید.
تصمیم فاصله بین شی و تصویر آن به راحتی با حرف نشان داده شده استل= 72 سانتی متر = 0.72 متر افزایش Γ = 3.
دو موقعیت ممکن وجود دارد. اول این است که موضوع پشت این تمرکز است، یعنی تصویر واقعی است. در مرحله دوم - موضوع بین فوکوس و لنز. سپس تصویر در همان طرف به عنوان شی و یک تصویر تخیلی.
اول وضعیت را در نظر بگیرید. سوژه و تصویر در طرف مقابل لنز جمع آوری می شوند. در اینجا می توانید فرمول زیر را بنویسید:ل= د+ fمعادله دوم قرار است نوشته شود: G =f/ دلازم است سیستم این معادلات را با دو ناشناخته حل کند. برای انجام این کار، جایگزین کنیدلبه 0.72 متر و G به 3.
از معادله دوم معلوم می شود کهf= 3 دسپس اولین بار به صورت زیر تغییر می شود: 0.72 = 4داز آن آسان است برای شمارشd = 018 (متر) در حال حاضر آسان برای شناساییf= 0.54 (متر).
با استفاده از فرمول نازک نازک برای محاسبه فاصله کانونی، باقی مانده است.F= (0.18 * 0.54) / (0.18 + 0.54) = 0.135 (متر). این جواب برای اولین مورد است.
در موقعیت دوم - تصویر خیالی است، و فرمول برایلمتفاوت خواهد بود:ل= f- دمعادله دوم برای سیستم یکسان خواهد بود. به همین ترتیب، استدلال می کنیم که این کار را می کنیمd = 036 (متر) وf= 1.08 (متر). محاسبه مشابهی از فاصله کانونی به نتیجه زیر می دهد: 0.54 (m).
جواب: فاصله کانونی لنز 0.135 متر یا 0.54 متر است.
به جای نتیجه گیری
دوره اشعه در یک لنز نازک کاربرد کاربردی مهم اپتیک های هندسی است. پس از همه، آنها در بسیاری از دستگاه ها از یک ذره بین ساده به میکروسکوپ دقیق و تلسکوپ استفاده می شود. بنابراین، در مورد آنها لازم است.
فرمول مشتق شده از یک لنز ناز شما اجازه می دهد بسیاری از مشکلات را حل کنید. و این اجازه می دهد تا شما را به نتیجه گیری در مورد نوع تصویر به انواع مختلف لنز. به اندازه کافی می دانیم فاصله کانونی و فاصله آن به موضوع.
فاصله کانونی لنز بستگی دارد درجه انحنای سطح آن یک لنز با سطوح محدب بیشتر لنزها را قوی تر از لنز با سطوح کمتر محدب می کند و بنابراین دارای فاصله کانونی کوتاه تر است.
برای تعیین طول کانونی لنز جمع آوری، لازم است که اشعه های خورشیدی را به آن هدایت کرده و با گرفتن عکس تیز خورشید روی صفحه پشت لنز، فاصله از لنز را به این تصویر اندازه گیری کنید. از آنجا که اشعه ها، به علت دور کمر خورشید، بر روی لنز با یک پرتو عمودی فرو می روند، این تصویر تقریبا در فوکوس لنز واقع می شود.
طول کانونی معکوس یک لنز نامیده می شود لنزهای قدرت نوری (D):
D = 1
کوچکتر از فاصله کانونی لنز، قدرت نوری آن بیشتر است، یعنی بیشتر آن اشعه را رها می کند. واحد مجله (m -1). در غیر این صورت، این واحد دیوپتر (دیوپتر) نامیده می شود.
1 دیوپتر قدرت نوری لنز با فاصله کانونی 1 متر است.
برای جمع آوری و انتشار لنزها، قدرت نوری در علامت متفاوت است.
جمع آوری لنز داشتن تمرکز واقعیبنابراین فاصله کانونی و قدرت نوری آنها مثبت است. (F\u003e 0، D\u003e 0).
لنزهای پراکنده فوکوس خیالی، بنابراین فاصله کانونی و قدرت نوری آنها منفی است ( F<0, D<0).
بسیاری از دستگاه های نوری شامل چندین لنز هستند. قدرت نوری یک سیستم چندین لنز نزدیک به اندازه مجموع نیروهای نوری تمام لنزهای این سیستم است. اگر دو لنز با توان های نوری D 1 و D 2 وجود داشته باشد، قدرت نوری آنها برابر است : D = D 1 + D 2
فقط نیروهای اپتیکی اضافه می شوند؛ فاصله کانونی چندین لنز با مجموع فاصله کانونی لنزهای فردی همخوانی ندارد.
با کمک لنزها، می توانید نه تنها اشعه های نور را جمع آوری و پراکنده کنید، بلکه تصاویر مختلفی از اشیا را نیز دریافت می کنید. برای ساخت یک تصویر در لنزها، به اندازه کافی برای ایجاد دو پرتو ایجاد می شود: یکی از طریق مرکز نور نوری بدون لرزش عبور می کند، دوم پرتو موازی با محور اصلی نور است.
1. موضوع بین لنز و فوکوس است:
تصویر - بزرگ، خیالی، مستقیم. چنین تصاویری هنگام استفاده از شیشه ذره ای به دست می آید.
2. موضوع بین فوکوس و تمرکز دوگانه است.
تصویر معتبر است، بزرگ شده، معکوس شده است. چنین تصاویری در دستگاه های طرح ریزی به دست می آیند.
3. موضوع تمرکز دوگانه
لنز یک تصویر کاهش یافته و معکوس را به تصویر می کشد. این تصویر در دوربین استفاده می شود.
لنز پراکنده در هر مکان از موضوع، یک تصویر کاهش یافته، خیالی، مستقیم را می دهد. این یک پرتو متقاطع نور است.
چشم انسان تقریبا کروی است.
این یک پوسته ی متراکم است که اسکلرا نامیده می شود. جلوی اسکلرا شفاف است و قرنیه نامیده می شود. پشت قرنیه عنبیه است که می تواند توسط افراد مختلف به روش های مختلف رنگ شود. بین قرنیه و عنبیه یک مایع آبدار است.
در عنبیه سوراخ وجود دارد - دانش آموز، که قطر آن بسته به نور ممکن است متفاوت باشد. پشت دانش آموز یک بدن شفاف - یک لنز است که به نظر می رسد مانند یک لنز دو محدب است. لنز توسط عضلات به اسکلرا متصل است.
پشت لنز بدن شیشه ای است. این شفاف است و بقیه چشم را پر می کند. پشت اسکلرا - چشمی چشم، با شبکیه پوشانده شده است.
شبکیه شامل بهترین فیبرهایی است که فونداسیون چشم را پوشش می دهد. آنها یک انتهای شاخه ای از عصب بینایی هستند.
نور در حال سقوط در چشم در سطح جلویی چشم، در قرنیه، لنز و بدن شیشه ای فرو رفته است، به طوری که تصویر واقعی، معکوس موضوع مورد سوال بر روی شبکیه چشم شکل می گیرد.
نور، که در انتهای عصب بینایی قرار دارد، که شبکیه تشکیل شده است، این پایان را تحریک می کند. ریزش ادرار عصب به مغز منتقل می شود و فرد درک بصری از جهان اطراف را می پذیرد. فرآیند بینایی توسط مغز تصحیح می شود، بنابراین ما مستقیم شی را می بینیم.
منحنی لنز ممکن است متفاوت باشد. هنگامی که ما به اشیاء دور نگاه می کنیم، انحنای لنز بسیار عالی نیست، زیرا عضلات اطراف آن آرام هستند. هنگامی که شما در اشیای اطراف نگاه می کنید، عضلات فشرده سازی لنز، انحنای آن افزایش می یابد.
فاصله بین بهترین چشم برای چشم طبیعی 25 سانتی متر است. بینایی با دو چشم چشم انداز را افزایش می دهد و همچنین ما را قادر می سازد تا مشخص شود که کدام شی نزدیک تر است و از ما دورتر است. واقعیت این است که در شبکیه چشم چپ و راست تصاویر مختلفی به دست می آیند. موضوع نزدیکتر، این تفاوت بیشتر قابل توجه است، این باعث ایجاد اختلاف در فاصله می شود. با توجه به چشم انداز با دو چشم، ما می بینیم که جسم بزرگ است.
فردی با چشمان خوب و منظر بینایی در حالت آرام، پرتوهای موازی را در یک نقطه بر روی شبکیه جمع آوری می کند. این وضعیت برای افراد مبتلا به کم نور و دوربینی متفاوت است.
نزدیک بینی - این فقدان بینایی است که در آن اشعه موازی پس از انکسار در چشم بر روی شبکیه جمع آوری نمی شود، بلکه به لنز نزدیک می شود. بنابراین تصاویری از اشیای دور، فازی هستند، بر روی شبکیه چشم تار می زنند. برای گرفتن یک عکس تیز در شبکیه، موضوع مورد نظر باید به چشم نزدیک شود.
دورویی - این فقدان بینایی است که در آن اشعه موازی پس از انکسار در چشم همگرا در چنین زاویه ای است که تمرکز روی شبکیه واقع نمی شود، بلکه پشت آن است. تصاویر از اشیاء دور در شبکیه در حالی که دوباره تبدیل به فازی، تار است. از آنجا که یک چشم دور چشم قادر به تمرکز حتی روی اشعه های موازی در شبکیه نیست، حتی بدتر از آن است که اشعه های متنوع را از اشیای اطراف جمع آوری کند. بنابراین، افراد بلند مدت در فاصله دور و نزدیک دیده نمی شوند.
لنز -این یک بدن شفاف است که در هر دو طرف توسط سطوح کروی محدود می شود. یک لنز نازک (لنز نازک) در نظر گرفته شده است، اگر ضخامت آن بسیار کمتر از شعاع انحنای R1 و R2 در هر دو سطح است.
در لنزهای ید
جمع آوری - پراکندگی
(ضخامت لنز در وسط (ضخامت لنز در وسط
بیش از لبه ها). کمتر از لبه ها).
د م
باN
محور اصلی نوری لنز -این یک خط مستقیم (av) است که از طریق مراکز سطوح کروی کشیده شده است.
مرکز لنز نوری -این نقطه O است که در محور نوری قرار دارد که از طریق آن هر پرتو عبور می کند بدون تغییر جهت آن.
کانون فوکوس -هواپیما M نامیده می شود N, از طریق تمرکز لنز عمود بر محور اصلی نوری برگزار می شود.
محور جانبی نوری - این یک خط مستقیم (سی دی) است که از طریق مرکز نوری لنز عبور می کند، اما نه همزمان با محور اصلی نوری.
عبور از لنز جمع آوری جمع آوری شده است
در فوکوس F. فاصله از مرکز نوری لنز F
به ترفندهای آن، فاصله کانونی نامیده می شود - F.
هر لنز دارای دو فوکوس در هر طرف آن است.
به موازات محور نوری پس از آن می گذرد
عبور از یک لنز توزیع شده
چرت زدن اگر پرتوهایی که از لنز خارج می شوند، همچنان ادامه دارند -
در جهت مخالف جهت خود زندگی می کنند
سپس تداوم اشعه در فوکوس تقاطع - F،
واقع در مقابل لنز فاصله از نوری
مرکز لنز به تمرکز آن، فاصله کانونی نامیده می شود. در لنزهای مقعر، فاصله کانونی به عنوان یک عدد منفی بیان می شود.
لنز نازک فرمول:
د -- فاصله از شی به لنز.
F - فاصله از لنز به تصویر است.
F - - فاصله کانونی لنز، این فاصله از مرکز نوری لنز تا فوکوس آن است
.
لنز قدرت نوری - D-
این متقابل فاصله کانونی است.در مورد واحد قدرت نوری اتخاذ شده است - دیوپتر (1 دیوپتر).
1 دیوپتر قدرت نوری این لنز است که فاصله کانونی آن یک متر است.
برای یک لنز جمع آوری D 0، برای یک لنز دیافراگم D .
افزایش خطی در یک لنز نازک - G-
این نسبت اندازه خطی تصویر به اندازه خطی موضوع است.
H - ابعاد خطی تصویر.
H - ابعاد خطی موضوع.
G =
.
ساخت تصویر در لنز.
ری 1 - موازی با محور اصلی نوری؛ پس از انکسار در لنز، از طریق تمرکز عبور می کند؛
ری 2 - گذر از طریق مرکز لنز؛ این پرتو پس از لنز جهت خود را تغییر نمی دهد.
ری 3 - کانونی پرتو؛ پس از انکسار در لنز، آن را با محور اصلی نوری موازی موازی است.
ویژگی تصویر:
افزایش، کاهش یافته است
مستقیم، معکوس
واقعی، خیالی.