Určenie hlavných ohniskových vzdialeností šošoviek. Určenie ohniskovej vzdialenosti kolektívnych a rozptylových šošoviek
profesor
Lab 4-1:
STANOVENIE ohniskovej vzdialenosti tenkého LENS
Študent: _____________________________________________________________________ skupina: _________________
Tolerancia _____________________________________ Vykonanie _______________________ Ochrana _________________
Účel práce: Stanovenie ohniskovej vzdialenosti zberných a rozptylových šošoviek, sférických a chromatických aberácií zbernej šošovky.
Nástroje a príslušenstvo: Inštalácia FPV-05-1-6.
TEORETICKÉ INFORMÁCIE
V optickom rozmedzí s dostatočne vysokou presnosťou môže byť rozptyl
elektromagnetické vlny ako ich prenos energie v určitých líniách. Tieto riadky sa nazývajú svetelné lúče.
Úsek optiky, v ktorom sa skúmajú zákony šírenia optického žiarenia na základe matematického modelu, v ktorom svetlé vlny nahradiť ich pomocou svetelných lúčov a aplikovať na ne obvyklé pravidlá euklidovskej geometrie a niekoľko jednoduchých zákonov stanovených skúsenosťami sa nazýva geometrickú optiku.
Základné zákony geometrickú optiku Sú to:
1. Zákon priamočiarého šírenia svetla: svetlo v opticky homogénnom médiu sa šíri priamo.
2. Zákon o nezávislosti svetelných lúčov: šírenie akéhokoľvek svetelného lúča v médiu nezávisí od prítomnosti iných lúčov; lúče sú reverzibilné.
Svetelný lúč dopadajúci na hranici medzi dvomi médiami je rozdelený do dvoch - odrazených a lámaných, ktorých smery sú určené zákonmi reflexie a lomu (obrázok 1).
3. Zákony reflexie:
- odrazený lúč leží v rovnakej rovine ako dopadajúci zväzok a kolmá na koniec medzi dvomi médiami v mieste výskytu zväzku;
Uhol odrazu γ sa rovná uhle dopadu α:
4. Zákony lomu:
- dopadajúci lúč, lúč lúča a kolmo na rozhranie v bode lúča spadajú do rovnakej roviny výskytu;
Pomer sínusu uhla dopadu http://pandia.ru/text/78/597/images/image002_219.gif "width =" 16 "height =" 21 src = "\u003e je konštantná hodnota pre dve dané médiá (Snellov zákon):
kde je relatívny index lomu dvoch médií,
A - absolútne indexy lomu prvého a druhého prostredia.
Obr. 1. Odraz a refrakcia dopadajúceho svetelného lúča na rozhraní medzi dvomi médiami.
Polohy geometrickej optiky je možné použiť, ak účinky spôsobené vlnovitou povahou svetla (interferencia, difrakcia a polarizácia) nie sú významné.
šošovka - priehľadné (najčastejšie sklené) telo, ohraničené dvoma krivočiarymi (zvyčajne guľovitými) alebo jednou krivočiary a jedným plochým povrchom (obrázok 2).
Obr. 2. Zhromažďovanie šošoviek (a) a rozptýlenia (b) a ich symbolov.
V závislosti od tvaru šošoviek sú rozlíšené zhromaždenia (pozitívne) a rozptyľujúce (negatívnych) šošoviek.
Skupina zberných šošoviek zvyčajne zahŕňa šošovky, ktorých stred je hrubší ako okraje a skupina rozptylových šošoviek - šošovku, ktorej okraje sú hrubšie ako stredné. Treba poznamenať, že to platí len vtedy, keď je index lomu materiálu šošovky väčší ako index okolia. Ak je index lomu objektívu menší, situácia sa zvráti.
Priamo cez centrá sférických povrchov šošovky ach1ach2, sa volá hlavná optická os objektívu (Obrázok 3). Vzdialenosť medzi povrchmi šošovky meraná pozdĺž hlavnej optickej osi sa volá silné šošovky, Objektívy, ktorých hrúbka je veľmi malá v porovnaní s polomermi zakrivenia ich povrchov, sa nazývajú tenký, U nekonečne tenké šošovky oba povrchy sa zhodujú a pretínajú hlavnú optickú os v tom istom bode optický stredový objektívach .
Akýkoľvek lúč prechádzajúci optickým stredom tenkej šošovky neprejavuje lom a nemení smer šírenia. Zobrazí sa ľubovoľná čiara prechádzajúca optickým stredom objektívu optickej osi šošovky(bočná optická os).
Ak sa lúč lúčov rovnobežných s hlavnou optickou osou nasmeruje na šošovku, po prechode šošoviek sa všetky lúče zhromaždia na jednom mieste, nazývanom zaostrite objektívom (pre difúznu šošovku sa pretínajú pokračovanie lúčov).
Orientuje sa šošovka, ktorá leží na hlavnej optickej osi hlavné zameranie objektívuF .
http://pandia.ru/text/78/597/images/image010_78.gif "šírka =" 185 "výška =" 51 "\u003e, (2)
kde R1 a R2 - polomer zakrivenia sférických povrchov šošovky; - relatívny index lomu materiálu šošovky, ktorý sa rovná pomeru absolútnych indexov lomu materiálu šošovky a životného prostredia http://pandia.ru/text/78/597/images/image012_33.jpg "width =" 616 height = 237 "height =" 237 " \u003e
Objektív, ktorý má ohniskovej vzdialenosti pozitívne volal zberný , sa volá objektív s negatívnou ohniskovou vzdialenosťou rozptyľujúce , Takže s DIV_ADBLOCK181 "\u003e
Každý objektív má dve hlavné zaostrenie v rovnakej vzdialenosti od stredu objektívu. Zameriava sa, nachádza sa v priestore, v ktorom sa nachádza predné zaostrenie šošovky a zaostrenie v priestore s obrazom svetelného zdroja - zadné zaostrenie , V prípade kolektoru šošoviek sa v zadnom zaostrení zhromaždia lúče z nekonečne vzdialeného zdroja ( skutočný obraz) a v prípade rozptýlenej šošovky bude pokračovanie lúčov zhromažďované v prednom zaostrení ( imaginárny obraz)
Svetelný zdroj môže byť reprezentovaný ako sústava svetelných bodov, z ktorých každá je vrcholom rozbiehajúceho sa lúča lúčov, nazývaných homocentric t.j. majú spoločné centrum. Ak svetlo z bodového zdroja po prechode optický systém znova sa zhromaždí v jednom bode, potom sa tento bod nazýva bod alebo stigmatická obrazový zdroj. Dva body (zdroj a jeho obraz) sú volané konjugované bodov tohto optického systému. Vzhľadom na reverzibilitu priebehu svetelných lúčov je možné zmeniť zdroj a jeho obraz. Obrázok sa volá skutočný ak sa lúče pretínajú v určitom bode. Ak sa samotné lúče nepretínajú, ale ich pokračovanie, vedené v smere opačnom k smeru šírenia svetla, takýto obraz sa nazýva imaginárny , Podobne bodový zdroj svetla môže byť skutočný a imaginárny.
V rámci geometrickej optiky sú obmedzené spravidla úvahy o sústredených systémoch a paraxiálnych lúčoch. Systém sa volá sústredený , ak sú centrá zakrivenia všetkých sférických povrchov umiestnené na jednej priamke, t.j. hlavné optické osi všetkých šošoviek sú rovnaké. paraxiálne ktoré tvoria malé uhly s hlavnou optickou osou a normály s refrakčnými povrchmi systému. Pre ideálne sústredené systémy sa ukazuje, že akýkoľvek zdroj vo forme rovina, čiara alebo bodzobrazí obrázok aj vo forme rovina, čiara alebo bods výnimkou zdrojov v ohniskovej rovine.
Pri tenkom objektívu sa volá nasledujúci vzorec tenký vzhľad objektívu :
kde F -ústredným vzdialenosť objektívu, a - vzdialenosť od zdroja k šošovke, b - vzdialenosť od objektívu k obrázku.
Ohnisková vzdialenosť šošoviek sa zvyčajne pripisuje určitým znakom: pri zberu šošoviek F \u003e 0 pre disipatívne F < 0. Величины a b tiež dodržiavať určité pravidlo pravidiel: \u003e 0 a b \u003e 0 pre skutočné objekty (t. J. Skutočné zdroje svetla, nie kontinuity lúčov konvergujúcich za objektívom) a obrázky; < 0 и b < 0 – для мнимых источников и изображений.
Hlavnou vlastnosťou šošoviek je schopnosť dať obrázky obrázkov, Pozíciu obrazu a jeho charakter možno určiť pomocou geometrických konštrukcií. Celý obraz lineárneho objektu v šošovke sa nachádza vytvorením obrazu jeho extrémnych bodov. Použite vlastnosti niektorých štandardných lúčov, ktorých priebeh je známy. Ide o lúče prechádzajúce cez optický stred alebo jednu z ložísk šošoviek, ako aj lúče paralelné s hlavnou alebo jednou zo sekundárnych optických osí. Pri konštrukcii obrazu pomocou indikovaných lúčov je potrebné dodržiavať nasledujúce pravidlá:
1) lúč, ktorý prechádza optickým stredom šošovky v ľubovoľnom smere, neprechádza lomom a prechádza bez zmeny smeru.
2) lúč prechádzajúci predným (zadným) zaostrením zbernej (difúznej) šošovky bude rovnobežný s hlavnou optickou osou.
3) lúč paralelný s hlavnou optickou osou, po odrazení v zbernej (divergentnej) šošovke, prejde cez jej zadné (predné) zaostrenie.
4) lúč paralelný s ľubovoľnou optickou osou zbernej (rozptyľujúcej) šošovky prejde priečnym bodom tejto osi so zadnou (prednou) ohniskovou rovinou.
Príklady zobrazovania v zberných a difúznych šošovkách sú znázornené na obr. 5 a 6.
Obr. 5. Vytváranie obrázka v zbernom objektívu.
Obr. 6. Vytváranie obrázkov v difúznom objektívu.
Treba poznamenať, že niektoré zo štandardných lúčov použitých na obr. 5 a 6 pre zobrazovanie, neprechádzajte cez objektív. Tieto lúče sa skutočne nezúčastňujú na tvorbe obrazu, ale môžu byť použité na stavby.
Vo všeobecnosti môže byť obraz objektu získaného pomocou šošovky v závislosti od jeho polohy vzhľadom na šošovku:
1. skutočné (ak sú lúče samotné lámané po refrakcii) alebo imaginárne (ak sa ich predĺženia pretínajú po lomu);
2. zväčšený, zmenšený alebo rovný;
3. rovno alebo obrátene.
Charakteristiky snímok a ich poloha v závislosti od polohy objektu pre zberné a rozptyľovacie šošovky sú uvedené v tabuľke.
Tabuľka 1. Charakteristika obrazu a jeho poloha v závislosti od polohy objektu.
pozície subjektu | pozície obrázky, ktoré | Funkcia obrázka |
zbieranie šošoviek |
||
Spätné, platné, znížené |
||
Obrátená, platná, rovná |
||
Obrátená, platná, zväčšená |
||
Obraz je nekonečný |
||
Priamy, zväčšený, imaginárny |
||
rozptylové šošovky |
||
Priamy, redukovaný, imaginárny |
||
Priamy, redukovaný, imaginárny |
Pomer lineárnych rozmerov obrazu na lineárne rozmery hod predmet sa nazýva lineárny nárast šošovky.
Objektívy majú množstvo nevýhod, ktoré neumožňujú získať vysokokvalitné obrázky. Vyskytnú sa narušenia, ku ktorým dochádza počas vytvárania obrazu aberácie, Hlavné sú guľový a chromatický aberácie .
Sférická aberácia sa prejavuje v tom, že monochromatické lúče sa líšia v šošovke (to znamená, že majú iné zaostrenie) v závislosti od ich vzdialenosti od optickej osi objektívu (obrázok 7). To vedie k tomu, že stredná časť obrazu je najostrejšia a periférne oblasti sú rozmazané. Táto chyba obrazu je dôsledkom skutočnosti, že tvar refrakčných povrchov šošovky nezabezpečuje zaostrenie všetkých lúčov svetelného lúča dopadajúcich na šošovku. V prípade paralelného lúča, lúče v blízkosti osi prejdú zaostrením, vonkajšie lúče sa pretínajú bližšie k objektívu. V dôsledku toho sa obraz objektu ukazuje byť fuzzy. Účinok sférickej aberácie môže byť eliminovaný použitím len centrálnej oblasti šošovky. Pre toto v optické prístroje naneste membránu.
Chromatická aberácia sa prejavuje tým, že svetelné lúče rôznych farieb, ktoré sú v rovnakej vzdialenosti od optickej osi objektívu, sú lomené inak (to znamená, že majú iné zameranie). Tento jav je spôsobený stredná disperzia (to znamená závislosť indexu lomu média na frekvencii svetelnej vlny). Keď sa bielo svetlo odreže, ohnisková vzdialenosť objektívu sa líši od svetla rôznych farieb. Najkratšia ohniská vzdialenosť je pri fialových lúčoch, najväčšia pri červených (obrázok 7). Preto sa obraz stáva fuzzy a tónovaný.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image023_22.jpg "align =" left "width =" 251 "výška =" 176 "\u003e
Tam je tiež kóma aberácie (alebo kóma) skreslenie a astigmatizmus .
kóma - je to vonkajšia aberácia spojená so sklonom svetelných lúčov prichádzajúcich zo zdroja k optickej osi teleskopu (obrázok 8).
Zároveň má obraz bodového svetelného zdroja tvar kvapky. Lineárne rozmery bodu kómy sú úmerné vzdialenosti bodového zdroja od optickej osi a štvorca relatívnej clony šošovky.
skreslenie vyjadrená v skutočnosti, že rozsah obrazu v rôznych vzdialenostiach od stredu poľa je iný.
Obraz bodového zdroja svetla sa zhromažďuje v jednom bode, ale toto
bod sa nezhoduje s obrazom zdroja v ideálnom optickom systéme.
Z tohto dôvodu obraz štvorca bude vyzerať ako vankúš (pozitívne skreslenie) alebo druh hlaveň (negatívne skreslenie) (pozri obrázok 9).
konečne, astigmatizmus je roztiahnuť bitmapu do pomlčky. Lúče svetla z objektu v rôznych rovinách nie sú zamerané v rovine, ale na určitom zakrivenom povrchu (obrázok 10), ktorý tiež narúša obraz.
Veľkosť astigmatického obrazu rastie v pomere k štvorcu uhlovej vzdialenosti bodového zdroja zo stredu optickej
POPIS EXPERIMENTÁLNEJ INŠTALÁCIE
Inštalácia pozostáva z optickej lavice, odrážačov, osvetľovacieho zariadenia s nastaviteľným zdrojom napájania, zberných a rozptyľujúcich šošoviek, filtrov červeného a modrého svetla, diskových a krúžkových membrán, obrazovky a držiakov objektívov. Všeobecný pohľad na inštaláciu je znázornený na obrázku 5.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image028_25.gif "width =" 45 "height =" 21 "\u003e z iluminátora 2 s mriežkou.
2. Posúvaním obrazovky nájdite jej pozíciu, v ktorej sa dosiahne zreteľný znížený obraz subjektu.
3. Držiak 4 namontujte pomocou rozptyľovacieho šošovky č. 13 medzi zbernú šošovku a clonu.
4. Určte vzdialenosť od presmerovania objektívu na obrazovku. .
5. Posuňte obrazovku tak, aby ste našli jasný obrázok objektu. Pre rozptýlenú šošovku je "predmetom" obraz objektu, daný zberným šošovkou.
6. Určte vzdialenosť od presmerovania objektívu na obrazovku. b.
7. Zmeňte polohu odklonenej šošovky a mieru podľa bodov 4-6.
Opakujte merania najmenej päťkrát.
Podľa vzorca (3) určte ohniskovú vzdialenosť rozptýlenej šošovky. Výsledky merania sú uvedené v tabuľke 4.
Tabuľka 4.Experimentálne údaje a vypočítané hodnoty ohniskovej vzdialenosti rozptýlenej šošovky.
8. Spracovanie výsledkov získaných metódou priameho merania (pozri laboratórne práce 0-1)
Zapíšte odpoveď do formulára:
KONTROLNÉ OTÁZKY
1. Uveďte definíciu geometrickej optiky. Formulovať a vysvetliť základné zákony geometrickej optiky.
2. Aké sú absolútne a relatívne indexy lomu média? Vysvetlite ich fyzický význam.
3. Čo sa nazýva svetelný lúč, optická šošovka? Povedzte nám o klasifikácii šošoviek (podľa hrúbky, tvaru refraktérnych povrchov, lomu dopadajúcich lúčov) a ich charakteristík.
4. Uveďte hlavné prvky šošovky a uveďte ich charakteristiky.
5. Napíšte vzorec pre tenkú zbernú šošovku (difúznu šošovku). Za akých podmienok je zberný objektív
môžu fungovať ako disipatívne?
6. Čo sa nazýva lineárne zvýšenie objektívu? Ako optická sila šošoviek závisí od optických vlastností média,
v ktorom je šošovka umiestnená.
7. Formulujte pravidlá pre vytváranie obrazu objektov v šošovkách. Charakterizujte obraz objektu
v závislosti od vzdialenosti objektu od objektívu.
8. Uveďte definíciu odchýlky. Aké typy odchýlok existujú? Vysvetlite ich povahu.
9. Vytvorte cestu lúčov v ideálnom objektívu v prípadoch, keď bude obraz:
1) zvýšená;
2) znížená;
3) rovný;
4) hore nohami;
5) platné;
6) imaginárne.
Ako sa objekt, objektív a jeho triky nachádzajú vzájomne voči sebe?
10. Čo sa lúč lúčov nazýva homokentrický? Aké obrazy sa nazývajú stigmatické?
11. Aké obrázky tvoria zberný objektív? rozptylové šošovky?
STANOVENIE VZDIALENOSTI NA FOCUS
KOLEKTÍVNE A ROZDELENÉ OBLASTI
Základná teória tenkých šošoviek vedie k jednoduchej vzťahy medzi ohniskovú vzdialenosť tenkej šošovky, jednou rukou, a vzdialenosť od šošovky k objektu a jeho obraz pred - na strane druhej.
Jednoduchý je vzťah medzi veľkosťou objektu, jeho obrazom, daným objektívom a jeho vzdialenosťou od objektívu. Definovanie skúsenosti uvedené hodnoty, je ľahké na základe uvedených vzťahov vypočítať ohniskovú vzdialenosť tenkej šošovky s presnosťou, že je dostačujúca pre väčšinu prípadov.
Cvičenie 1
Určenie ohniskovej vzdialenosti zbernej šošovky
Na vodorovne umiestnenej optickej lavici sa v posuvných vzorkách môžu pohybovať nasledujúce nástroje: matné zobraziť so stupnicou šošovka , subjektu (výrez F), osvetľovač , Všetky tieto zariadenia sú inštalované tak, že ich stredy ležia v rovnakej výške, sitá rovina bola kolmá na dĺžke optickej lavici, a os šošovky je s ňou rovnobežná. Vzdialenosti medzi nástrojmi sa počítajú na ľavom okraji jazdca na mierke pravítka umiestnenej pozdĺž lavice.
Ohnisková vzdialenosť zbernej šošovky je určená nasledujúcimi spôsobmi.
Metóda 1. Určenie ohniskovej vzdialenosti objektu vzdialenosti
a jeho obrazy z objektívu.
Ak označujete písmená a a b vzdialenosť objektu a jeho obraz od šošovky bude ohnisková vzdialenosť objektu vyjadrená vzorcom
alebo; (1)(tento vzorec platí len vtedy, ak je hrúbka šošovky v porovnaní s a b).
meranie . Umiestnenie obrazovky stačí na dlhé vzdialenosti z objektu umiestnite objektív medzi sebou a presuňte ho, až kým nedosiahne jasný obraz objektu na obrazovke (písmeno F). Po započítaní na pravítko umiestnenom pozdĺž lavice, polohou šošovky, obrazovky a predmetu presuňte posúvač s obrazovkou do inej polohy a znovu si prečítajte príslušnú polohu šošovky a všetkých nástrojov na lavici.
Vzhľadom na nepresnosť vizuálneho posúdenia ostrosti obrazu sa odporúča opakovať merania najmenej päťkrát. Okrem toho je pri tejto metóde užitočné vykonať niektoré z meraní so zväčšeným a niektoré so zmenšeným obrazom objektu. Z každého jednotlivého merania pomocou vzorca (1) vypočítajte ohniskovú vzdialenosť a z jej výsledkov nájdite jej aritmetickú priemernú hodnotu.
Metóda 2 Určenie ohniskovej vzdialenosti veľkosti objektu a
jeho obrazy a na vzdialenosť druhého od objektívu.
Označte hodnotu objektu cez l. Veľkosť jeho obrazu cez L a ich vzdialenosť od šošovky (respektíve) cez a b , Tieto hodnoty vzájomne súvisia známym pomerom
.Určovanie odtiaľto b (vzdialenosť objektu od objektívu) a jeho nahradenie do vzorca (1), je ľahké získať výraz f prostredníctvom týchto troch množstiev:
. (2)Meranie. Položili šošovku medzi obrazovku a objekt tak, aby sa na obrazovke s mierkou získal výrazne zväčšený a zreteľný obraz objektu, bude sa počítať poloha šošovky a obrazovky. Zmerajte pomocou pravítka veľkosť obrazu na obrazovke. Veľkosť objektu " l "V mm sú uvedené na obr.
Pri meraní vzdialenosti od obrazu k objektívu nájdite ohniskovú vzdialenosť od objektívu podľa vzorca (2).
Zmenou vzdialenosti od objektu k obrazovke zopakujte skúsenosť niekoľkokrát.
Metóda 3. Určenie ohniskovej vzdialenosti veľkosti pohybu šošovky
Ak vzdialenosť od subjektu k obrazu, ktoré označujeme viac 4 f potom vždy existujú dve také polohy šošovky, pri ktorých sa na obrazovke dosiahne zreteľný obraz objektu: v jednom prípade sa zmenší, v druhom sa zvýši (obrázok 2).
Je ľahké vidieť, že v tomto prípade budú obe polohové šošovky symetrické okolo stredu vzdialenosti medzi objektom a obrázkom. Pomocou rovnice (1) môžete napísať prvú polohu objektívu (obrázok 2).
;pre druhú pozíciu
.Vyrovnávame pravé strany týchto rovníc
.Nahradenie tohto výrazu pre x v ( - e - x ) uľahčiť to
;to znamená, že obe polohy šošovky sú na rovnakej vzdialenosti od objektu a obrazu a preto sú symetrické okolo stredu vzdialenosti medzi objektom a obrázkom.
Ak chcete získať výraz ohniskovej vzdialenosti, zvážte jednu z pozícií objektívu, napríklad prvú. Pre neho vzdialenosť od objektu k objektívu
.A vzdialenosť od objektívu k obrázku
.Nahradením týchto hodnôt do vzorca (1) nájdeme
. (3)Táto metóda je v podstate najbežnejšia a vhodná pre silné i tenké šošovky. V skutočnosti, keď v predchádzajúcich prípadoch použitých na výpočty a a b potom implicitné segmenty merané na stred objektívu. V skutočnosti by sa tieto hodnoty mali merať od zodpovedajúcich hlavných rovin objektívu. V opísanom spôsobe je táto chyba vylúčená z dôvodu, že nemeria vzdialenosť od šošovky, ale len veľkosť jej posunutia.
Meranie. Nastavenie obrazovky na väčšiu vzdialenosť 4 f od subjektu (odhadovaná hodnota f odobraté z predchádzajúcich experimentov), umiestnite medzi nimi objektív a pohybujte ho a dosiahnite na obrazovke zreteľný obraz objektu, napríklad zväčšený. Po započítaní príslušnej polohy objektívu na mierku posuňte ju na stranu a znova ju nainštalujte. Tieto merania sa robia päťkrát.
Posunutím objektívu sa dosiahne druhá odlišná fotografia subjektu, menšia a optická poloha sa meria na stupnici. Merania sa opakujú päťkrát.
Meracia vzdialenosť medzi obrazovkou a predmetom, rovnako ako priemer pohybov e , vypočítajte ohniskovú vzdialenosť šošovky vzorcom (3).
Cvičenie 2
Určenie ohniskovej vzdialenosti difúznej šošovky
Na optickej lavici sú umiestnené zosilnené a zbiehajúce sa šošovky, matná obrazovka a osvetlený predmet, ktoré sú upevnené na jazdcoch a nastavené podľa rovnakých pravidiel ako v cvičení 1.
Meranie ohniskovej vzdialenosti difúznej šošovky sa uskutočňuje nasledovne. Ak cesta lúčov vychádza z bodu a konvergujú na mieste D po lomu kolektívny objektív (obr. 3), umiestnite difúznu šošovku tak, aby bola vzdialenosť C D bola menšia ako jej ohnisková vzdialenosť, potom obrazový bod sa pohybuje od objektívu B. Predpokladajme napríklad, že sa presunie na bod E , Vďaka optickému princípu reciprocity môžeme teraz mentálne preskúmať svetelné lúče šíriace sa z jedného bodu E v na zadnej strane, Potom bude bodom imaginárny obraz bodu E po prechode lúčov cez difúznu šošovku S.
Označenie vzdialenosti EC písmeno a , D C - cez b a všimli si to f a b majú negatívne znaky, dostávame podľa vzorca (1)
, tj , (4)Meranie. Na optickej lavici je umiestnený osvetlený objekt (F), zberná šošovka, difúzna šošovka, rozptýlená šošovka, matná sita (podľa obrázka 3). Polohy matnej obrazovky a difúznej šošovky môžu byť ľubovoľne zvolené, ale je vhodnejšie ich usporiadať na miestach, ktorých súradnice sú násobky 10.
Takže vzdialenosť a definovaný ako rozdiel medzi súradnicami bodov E a C (bodová súradnica C Záznam). Potom sa bez toho, aby sa dotkli obrazovky a rozptýlenej šošovky, posúvajú zberné šošovky, až kým sa na obrazovke nedosiahne jasný obraz objektu (presnosť experimentálneho výsledku značne závisí od stupňa jasnosti obrazu).
Potom sa rozptýlená šošovka odstráni a obrazovka sa presunie na zbernú šošovku a znova sa získa jasný obraz objektu. Nová poloha obrazovky určuje súradnicu bodu. D .
Je zrejmé, že rozdiely súradníc bodov C a D určiť vzdialenosť b ktoré umožnia použiť vzorec (4) na výpočet ohniskovej vzdialenosti rozbiehavých šošoviek.
Takéto merania sa robia najmenej päťkrát, vždy pri výbere novej polohy obrazovky a difúznej šošovky.
Poznámka. Analýza výpočtového vzorca
možno ľahko konštatovať, že presnosť určovania ohniskovej vzdialenosti závisí vo veľkej miere od toho, koľko segmentov sa líšia b a a , Je zrejmé, kedy a v blízkosti b najmenšia chyba v ich meraní môže výrazne skresliť výsledok.Aby sa zabránilo takýmto prípadom, je potrebné inštalovať difúznu šošovku vo veľkej vzdialenosti od obrazovky (segment a - veľké). V tomto prípade bude jeho vplyv na priebeh lúčov po zberných šošovkách významný, čo povedie k dostatočnému rozdielu segmentu b zo segmentu a .
Teraz budeme hovoriť o geometrickej optike. V tejto časti sa veľa času venuje objektu, ako je šošovka. Koniec koncov, to môže byť iné. V tomto prípade je vzorec tenkej šošovky jeden pre všetky prípady. Stačí, aby ste vedeli, ako ho správne aplikovať.
Typy šošoviek
Vždy má telo, ktoré je priehľadné pre svetelné lúče a má špeciálny tvar. vzhľad objekt diktovať dva sférické povrchy. Jeden z nich môže byť nahradený plochým.
A objektív môže byť silnejší ako stred alebo okraj. V prvom prípade to bude nazývané konvexné, v druhej - konkávne. A v závislosti od kombinácie konkávnych, konvexných a plochých povrchov môžu byť šošovky odlišné. Konkrétne: bikonvexné a bikonkavé, rovinné konvexné a ploché konkávne, konvexne konkávne a konkávne konvexné.
Za normálnych podmienok sa tieto objekty používajú vo vzduchu. Sú vyrobené z látky, ktorej optická hustota je väčšia ako optická hustota. Preto bude konvexná šošovka zbierať a konkávna šošovka bude rozptýlená.
Všeobecné charakteristiky
Predtým, než o tom hovorítetenký vzhľad objektívu, musíte sa rozhodnúť pre základné koncepty. Musia vedieť. Keďže sa neustále riešia rôzne úlohy.
Hlavná optická os je priamka. Prebieha cez centrá oboch sférických povrchov a určuje miesto, kde sa nachádza stred šošovky. K dispozícii sú ďalšie optické osi. Sú vedené cez bod, ktorý je stredom šošovky, ale neobsahujú centrá sférických povrchov.
Vo vzorci tenkého šošovky je hodnota, ktorá určuje jeho ohniskovú vzdialenosť. Takže je zaostrenie bodom na hlavnej optickej osi. Pretína lúče, ktoré prebiehajú paralelne so špecifikovanou osou.
Navyše sú všetky tenké šošovky vždy zamerané vždy na dve. Sú umiestnené na oboch stranách svojich plôch. Obe sa zameriavajú na zhromažďovanie platných. Rozptyl - imaginárny.
Vzdialenosť od objektívu k bodu zaostrenia je ohnisková vzdialenosť (písmenoF) . Okrem toho môže byť jeho hodnota pozitívna (v prípade zberu) alebo negatívna (pre rozptyl).
Ďalšia charakteristika je spojená s ohniskovou vzdialenosťou - optickou silou. Zvyčajne sa to označujeD.Jeho hodnota je vždy reciprocita zamerania, t.j.D= 1/ F.Nameraný optický výkon v dioptriách (skrátený Dptr).
Aké ďalšie označenia sú vo vzore tenkej šošovky
Okrem už určenej ohniskovej vzdialenosti budete musieť vedieť niekoľko vzdialeností a veľkostí. Pre všetky typy šošoviek sú rovnaké a sú uvedené v tabuľke.
Všetky stanovené vzdialenosti a výšky je možné merať v metroch.
Vo fyzike je koncept zväčšenia spojený s receptom tenkej šošovky. Je definovaný ako pomer veľkosti obrazu k výške objektu, to znamená H / h. Môže sa označiť písmenom G.
Čo potrebujete na vytvorenie obrazu v tenkom objektívu
Musíte to vedieť, aby ste získali tenkú receptúru šošoviek, ktorá sa zhromažďuje alebo rozptyľuje. Výkres začína skutočnosťou, že obidva šošovky majú svoje vlastné schematické znázornenie. Obaja vyzerajú ako segment. Iba pri zhromažďovaní na svojich koncoch sú šípy smerované smerom von a pri rozptylením - v tomto segmente.
Teraz je potrebné do tohto segmentu nasmerovať kolmo na jeho stred. Takže bude zobrazená hlavná optická os. Na oboch stranách objektívu na rovnakej vzdialenosti sa používajú triky na označenie.
Objekt, ktorého obrázok chcete vytvoriť, je nakreslený vo forme šípky. Ukazuje, kde je horná časť objektu. Vo všeobecnosti je objekt umiestnený rovnobežne s objektívom.
Ako vytvoriť obraz v tenkom objektívu
Aby bolo možné vytvoriť obraz objektu, stačí nájsť body koncov obrázka a potom ich spojiť. Každý z týchto dvoch bodov môže pochádzať z priesečníka dvoch lúčov. Najjednoduchšie postaviť sú dva z nich.
Prechádza z určeného bodu paralelne s hlavnou optickou osou. Po kontakte s objektívom prechádza cez hlavné zaostrenie. Ak hovoríme o zberných objektoch, potom sa toto zaostrenie nachádza za objektívom a lúč prechádza cez ne. Pri zvažovaní rozptylu musí byť lúč vytiahnutý tak, aby jeho pokračovanie prechádzalo zaostrením pred objektívom.
Prechádza priamo cez optický stred objektívu. Nemení svoje smerovanie.
Existujú situácie, keď je objekt umiestnený kolmo na hlavnú optickú os a končí na nej. Potom stačí vytvoriť obraz bodu, ktorý zodpovedá okraju šípky, ktorá sa nenachádza na osi. Potom z neho nakreslite kolmo na os. Toto bude obraz predmetu.
Priesečník vytvorených bodov dáva obraz. V tenkej zbernej šošovke sa získa skutočný obraz. To znamená, že sa získava priamo pri priesečníku lúčov. Výnimkou je, keď je objekt umiestnený medzi objektívom a zaostrením (ako pri lupách), potom je obraz fiktívny. Pri rozptýlení sa vždy ukazuje ako imaginárny. Koniec koncov, na křižovatke sa nevykazuje samotné lúče, ale ich pokračovanie.
Aktuálny obrázok sa považuje za pevnú čiaru. Ale imaginárny - bodkovaná čiara. Je to spôsobené skutočnosťou, že prvá je v skutočnosti a druhá je viditeľná.
Odvodenie tenkého vzorca šošovky
To sa zvyčajne vykonáva na základe výkresu, ktorý znázorňuje konštrukciu platný obrázok v zbernej šošovke. Označenie segmentov uvedených na výkrese.
Sekcia optiky nie je za nič nazývaná geometrická. Znalosť tejto konkrétnej oblasti matematiky bude vyžadovaná. Najprv musíte zvážiť trojuholníky AOB a A 1 OB 1 , Sú podobné, pretože majú dva rovnaké uhly (rovný a vertikálny). Z ich podobnosti vyplýva, že moduly segmentov A 1 1 a AB sa označujú ako moduly segmentov OB. 1 a OB.
Podobné (založené na rovnakom princípe v dvoch uhloch) sú ďalšie dva trojuholníky:COFa a 1 FB 1 , V nich sú vzťahy takýchto modulov segmentov rovnaké: A 1 1 s CO aFB 1 s OF.Vďaka konštrukcii budú segmenty AB a CO rovnaké. Preto sú ľavostranné stránky týchto vzťahov rovnosti rovnaké. Preto sú právo rovnaké. To znamená OB 1 / OB sa rovnáFB 1 / OF.
V tejto rovnosti môžu byť segmenty označené bodkami nahradené zodpovedajúcimi fyzickými pojmami. Takže ov 1 - Toto je vzdialenosť od objektívu od obrazu. OB je vzdialenosť od objektu k objektívu.OF - ohniskovej vzdialenosti. SegmentFB 1 rovná rozdielu vzdialenosti od obrazu a zaostrenia. Preto sa dá prepisovať inak:
f / d =( f - F) / FaleboFf = df - dF.
Na odvodenie vzorca tenkého objektívu musí byť posledná rovnica rozdelená nadFF.Potom sa ukáže:
1 / d + 1 / f = 1 / F.
Má vzorec tenkého zberného šošovky. Ohnisková vzdialenosť rozptylu je negatívna. To vedie k zmene v rovnosti. Je pravda, že je to zanedbateľné. Len vo vzorci tenkého divergentného šošovky je mínus pred pomerom 1 /F.To znamená:
1 / d + 1 / f = - 1 / F.
Úloha zistiť nárast šošovky
Stav. Ohnisková vzdialenosť zbernej šošovky je 0,26 m. Je potrebné vypočítať jej zväčšenie, ak je objekt vo vzdialenosti 30 cm.
Rozhodnutie. Stojí za to od zavedenia symbolov a prekladu jednotiek do C Tak známyd= 30 cm = 0,3 m aF= 0.26 m. Teraz musíte zvoliť vzorce, hlavné je to, čo je určené na zväčšenie, druhá je pre tenké zberné šošovky.
Musia sa nejako spojiť. Aby ste to urobili, je potrebné zvážiť výkres obrazu v zbernej šošovke. Z podobných trojuholníkov možno vidieť, že G = H / h= f / d. To znamená, aby bolo možné nájsť zvýšenie, je potrebné vypočítať pomer vzdialenosti k obrázku k vzdialenosti k objektu.
Druhá je známa. Zdá sa, že vzdialenosť od obrazu vyplýva zo vzorca, ktorý bol špecifikovaný skôr. Ukázalo sa to
f= dF/ ( d- F).
Teraz je potrebné tieto dve vzorce kombinovať.
G =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).
V tomto momente sa riešenie problému na receptúre tenkej šošovky zmenší na základné výpočty. Zostáva nahradiť známe hodnoty:
G = 0,26 / (0,3 - 0,26) = 0,26 / 0,04 = 6,5.
Odpoveď: objektív sa zvyšuje o 6,5 krát.
Úloha, v ktorej sa nachádza zameranie
Stav. Svietidlo sa nachádza jeden meter od zberného šošovky. Obrázok jeho špirály sa dosiahne na obrazovke, 25 cm od šošovky. Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť špecifikovanej šošovky.
Rozhodnutie. V údajoch sa zaznamenávajú tieto hodnoty:d= 1 m a F= 25 cm = 0,25 m. Táto informácia je dostatočná na výpočet ohniskovej vzdialenosti od tenkého vzorca na šošovku.
Takže 1 /F= 1/1 + 1 / 0.25 = 1 + 4 = 5. Ale v tomto probléme potrebujete poznať zaostrenie, nie optickú silu. Preto zostáva len rozdeliť 1 až 5 a získate ohniskovú vzdialenosť:
F =1/5 = 0, 2 m.
Odpoveď: Ohnisková vzdialenosť zbernej šošovky je 0,2 m.
Problém pri hľadaní vzdialenosti obrazu
podmienka, Sviečka bola umiestnená vo vzdialenosti 15 cm od zbernej šošovky. Jeho optická sila je 10 dptr. Obrazovka za objektívom je nastavená tak, aby vytvorila jasný obraz sviečky. Aká je vzdialenosť?
Rozhodnutie. V krátkom zázname je potrebné zaznamenať nasledujúce údaje:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptrov. Vzorec uvedený vyššie by mal byť napísaný s malou zmenou. Práve v pravej časti rovnice daťDnamiesto 1 /F.
Po niekoľkých zmenách získame nasledovný vzorec vzdialenosti od objektívu k obrázku:
f= d/ ( dD- 1).
Teraz je potrebné nahradiť všetky čísla a počítať. Ukazuje sa táto hodnota pref:0,3 m.
Odpoveď: vzdialenosť od objektívu k obrazovke je 0,3 m.
Problém vzdialenosti medzi objektom a jeho obrazom
Stav. Objekt a jeho obraz sú od seba vzdialené 11 cm. Zberná šošovka zvyšuje trikrát. Nájdite jej ohniskovú vzdialenosť.
Rozhodnutie. Vzdialenosť medzi objektom a jeho obrazom je vhodne označená písmenomL= 72 cm = 0,72 m. Zvýšte γ = 3.
Existujú dve možné situácie. Prvým je to, že predmet je zaostrený, to znamená, že obraz je skutočný. V druhej - predmet medzi zameraním a objektívom. Potom obrázok na tej istej strane ako objekt a imaginárny.
Zvážte prvú situáciu. Objekt a obrázok sú na opačných stranách zbernej šošovky. Tu môžete napísať nasledujúci vzorec:L= d+ f.Druhá rovnica má byť napísaná: G =f/ d.Je potrebné vyriešiť systém týchto rovníc dvomi neznámymi. Ak to chcete urobiť, nahraďte hoLo 0,72 ma G o 3.
Z druhej rovnice to dokazujef= 3 d.Prvý sa konvertuje nasledovne: 0,72 = 4d.Z toho je ľahké počítaťd = 018 (m). Teraz sa dá ľahko identifikovaťf= 0,54 (m).
Na vypočítanie ohniskovej vzdialenosti zostáva použiť tenký vzhľad objektívu.F= (0,18 x 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). Toto je odpoveď pre prvý prípad.
V druhej situácii je obraz imaginárny a vzorec preLbudú odlišné:L= f- d.Druhá rovnica pre systém bude rovnaká. Podobne, argumentujeme, dostaneme tod = 036 (m) af= 1,08 (m). Podobný výpočet ohniskovej vzdialenosti poskytne tento výsledok: 0,54 (m).
Odpoveď: ohnisková vzdialenosť objektívu je 0,135 m alebo 0,54 m.
Namiesto záveru
Priebeh lúčov v tenkej šošovke je dôležitou praktickou aplikáciou geometrickej optiky. Koniec koncov, používajú sa v mnohých zariadeniach od jednoduchej lupy až po presné mikroskopy a teleskopy. Preto je potrebné o nich vedieť.
Odvodený vzorec tenkej šošovky vám umožní vyriešiť mnoho problémov. A umožňuje vám vyvodiť závery o tom, aký druh obrazu prinášajú rôzne typy šošoviek. Stačí poznať jej ohniskovú vzdialenosť a vzdialenosť od objektu.
Ohnisková vzdialenosť objektívu závisí od stupňov zakrivenia jeho povrchu. Objektív s viacerými konvexnými povrchmi odráža lúče silnejšie ako šošovky s menej konvexnými povrchmi, a preto má kratšiu ohniskovú vzdialenosť.
Na určenie ohniskovej vzdialenosti zbernej šošovky je potrebné nasmerovať slnečné lúče na ňu a po získaní ostrého obrazu Slnka na obrazovke za objektívom zmerajte vzdialenosť od objektívu od tohto objektívu. Vzhľadom k tomu, že lúče, kvôli extrémnej vzdialenosti Slnka, padnú na objektív s prakticky paralelným lúčom, tento obraz bude umiestnený takmer v ohnisku objektívu.
Zobrazí sa inverzná ohnisková vzdialenosť šošovky optické výkonové šošovky (D):
D = 1
Čím je ohnisková vzdialenosť šošovky menšia, tým väčšia je jej optická schopnosť, t.j. tým viac lúči lúče. U rev. (m-1). V opačnom prípade sa táto jednotka nazýva dioptér (dioptér).
1 dioptrická hodnota je optická sila šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.
Pri zachytávaní a rozptyľovaní šošoviek sa optická sila signalizuje.
Zberacie šošovky mať skutočné zameraniepreto sa ich ohnisková vzdialenosť a optická sila považujú za pozitívne. (F\u003e 0, D\u003e 0).
Rozptylové šošovky majú fiktívne zameranie, takže ich ohnisková vzdialenosť a optická sila sú považované za negatívne ( F<0, D<0).
Mnoho optických zariadení sa skladá z niekoľkých šošoviek. Optický výkon systému niekoľkých rozptylových šošoviek sa rovná súčtu optických síl všetkých šošoviek tohto systému. Ak existujú dve šošovky s optickými silami D 1 a D 2, potom sa ich celkový optický výkon rovná : D = D1 + D2
Pridávajú sa len optické sily, ohnisková vzdialenosť niekoľkých šošoviek sa nezhoduje so súčtom ohniskových vzdialeností jednotlivých šošoviek.
Pomocou šošoviek môžete nielen zbierať a rozptýliť svetelné lúče, ale aj získať rôzne obrazy objektov. Na vytvorenie obrazu v šošovkách postačí zostrojiť priebeh dvoch lúčov: jeden prechádza optickým stredom šošovky bez lomu, druhý je lúč paralelný s hlavnou optickou osou.
1. Objekt sa nachádza medzi objektívom a zaostrením:
Obrázok - zväčšený, imaginárny, priamy. Takéto snímky sa získajú pri použití lupy.
2. Objekt je medzi zaostrením a dvojitým zaostrením.
Obraz je platný, zväčšený a obrátený. Takéto snímky sa získavajú v projekčných zariadeniach.
3. Predmet za dvojitým zaostrením
Objektív poskytuje redukovaný, obrátený, skutočný obraz. Tento obrázok sa používa vo fotoaparáte.
Rozptylová šošovka na ľubovoľnom mieste objektu prináša redukovaný, imaginárny, priamy obraz. Vytvára divergentný lúč svetla.
Ľudské oko má takmer sférický tvar.
Je obklopený hustou škrupinou, ktorá sa nazýva sklera. Predná strana skléry je priehľadná a nazýva sa rohovkou. Za rohovkou je dúhovka, ktorá môže rôznymi spôsobmi farbiť rôzni ľudia. Medzi rohovkou a dúhovkou je vodnatá kvapalina.
V dúhovke je otvor - žiak, ktorého priemer sa môže meniť v závislosti od svetla. Za žiakom je priehľadné telo - šošovka, ktorá vyzerá ako dvojitá konvexná šošovka. Objektív je pripojený svalmi k bielke.
Za šošovkou je sklovité telo. Je priehľadná a vyplňuje zvyšok oka. Zadná časť skléry - podložia oka, pokryté sietnicou.
Sieťka pozostáva z najjemnejších vlákien, ktoré pokrývajú oko. Sú rozvetveným koncom optického nervu.
Svetlo dopadajúce na oko je lámané na prednej ploche oka, v rohovke, šošovke a sklovitom tele, takže sa na sietnici vytvorí skutočný zmenšený obrátený obraz predmetu.
Svetlo, ktoré padá na koniec optického nervu, ktorého je sietnica zložená, dráždi tieto konce. Podráždenie nervových vlákien sa prenáša do mozgu a človek dostane vizuálne vnímanie okolitého sveta. Proces vízie je korigovaný mozgom, takže objekt vnímame rovno.
Zakrivenie šošovky sa môže meniť. Keď sa pozrieme na vzdialené objekty, zakrivenie šošovky nie je skvelé, pretože svaly, ktoré ju obklopujú, sú uvoľnené. Keď sa pozriete na blízke objekty, svaly skomprimujú objektív a jeho zakrivenie sa zvyšuje.
Vzdialenosť najlepšieho videnia pre normálne oko je 25 cm. Vízia s dvoma očami zväčšuje zorné pole a tiež nám umožňuje rozlíšiť, ktorý objekt je bližší a ktorý je ďalej od nás. Faktom je, že na sietniciach ľavého a pravého oka sa získajú rôzne obrazy. Čím je tento predmet bližší, tým výraznejší je tento rozdiel, vytvára dojem rozdielu v vzdialenosti. Vďaka videniu s dvoma očami vidíme, že objekt je objemný.
U osoby s dobrým, normálnym videním, v uvoľnenom stave, oko zbiera paralelné lúče v bode ležiaceho na sietnici. Situácia je odlišná pre ľudí, ktorí trpia krátkozrakosťou a dychtivosťou.
krátkozrakosť - Toto je nedostatok videnia, v ktorom sa paralelné lúče po refrakcii do oka nezachytávajú na sietnici, ale bližšie k šošovke. Obrazy vzdialených objektov sú preto fuzzy, rozmazané na sietnici. Ak chcete získať ostrý obraz na sietnici, príslušný predmet sa musí priblížiť k oku.
hyperopia - Toto je nedostatok videnia, v ktorom sa paralelné lúče po refrakcii v oku zbiehajú v takom uhle, že sa zameranie nenachádza na sietnici, ale za ním. Obrazy vzdialených objektov na sietnici, zatiaľ čo sa znova prejavia ako rozmazané, rozmazané. Pretože dalekohlavé oko nie je schopné zaostriť dokonca paralelné lúče na sietnicu, je ešte horšie, že zbiera rozchádzajúce sa lúče z blízkych objektov. Preto sa ľudia s dlhou dohľadom v diaľke nevidia dobre a zatvárajú.
Objektív -je to priehľadné telo ohraničené na oboch stranách sférickými povrchmi. Šošovka je považovaná za tenkú (tenkú šošovku), ak jej hrúbka je oveľa menšia ako polomer zakrivenia R 1 a R 2 na oboch povrchoch.
ides.
Zbieranie - Rozptyl
(hrúbka šošovky v strede (hrúbka šošovky v strede
Viac ako na okrajoch). menej ako na okrajoch).
d M
sN
Hlavná optická os objektívu -je to priamka (av) prechádzajúca cez centrá sférických plôch.
Centrum optických šošoviek -toto je bod O, ležiaci na optickej osi, cez ktorú prechádza akýkoľvek lúč bez zmeny jeho smeru.
Ohnisková rovina -nazývaná rovina M N, držané cez zaostrenie šošovky kolmo na hlavnú optickú os.
Bočná optická os - ide o akúkoľvek priamku (cd) prechádzajúcu optickým stredom šošovky, ale nie zhodujúcu sa s hlavnou optickou osou.
Prechádzajú sa zbernými šošovkami
Zaostrenie F. Vzdialenosť od optického stredu objektívu F
na jeho triky sa nazýva ohnisková vzdialenosť - F.
Každý objektív má dve ohniská na každej strane.
Spektre rovnobežné s optickou osou po
prechádzajúce cez difúznu šošovku
vayutsya. Ak lúče vychádzajúce zo šošovky pokračujú -
žiť v smere opačnom k ich smeru f
potom sa konce lúčov pretínajú v zaostrení - F,
ktorý sa nachádza pred objektívom
stred objektívu k jeho zaostreniam sa nazýva ohnisková vzdialenosť. Pri konkávnych objektoch je ohnisková vzdialenosť vyjadrená ako záporné číslo.
Formulácia tenkých šošoviek:
d -- vzdialenosť od objektu k objektívu.
F - je vzdialenosť od objektívu k obrázku.
F - ohnisková vzdialenosť objektívu, to je vzdialenosť od optického stredu objektívu k jeho ohniskám
.
Optický výkonový objektív - D-
Toto je recipročná ohnisková vzdialenosť.Prijatá jednotka optickej energie - dioptri (1 diopter).
1 dioptér je optický výkon takej šošovky, ktorej ohnisková vzdialenosť je 1 metr.
Pre zberné šošovky D 0, pre rozptýlený objektív D .
Lineárny nárast tenkej šošovky - G-
Toto je pomer lineárnej veľkosti obrazu k lineárnej veľkosti objektu.
H - lineárne rozmery obrazu.
H - lineárne rozmery subjektu.
G =
.
Vytváranie obrázkov v objekte.
Ray 1 - paralelne k hlavnej optickej osi; po lomu v šošovke prechádza cez zaostrenie;
Ray 2 - prechádzajúci stred objektívu; tento lúč nemení svoj smer po objektívu.
Ray 3 - ohniskový lúča; po lomu v šošovke je rovnobežná s hlavnou optickou osou.
Funkcia obrázku:
Zvýšená, znížená
Rovné, obrátené.
Skutočné, pomyselné.