Lenslerin ana fokal uzunluklarının belirlenmesi. Kolektif ve saçılma merceklerinin odak uzaklığının belirlenmesi
profesör
Laboratuvar 4-1:
İnce bir LENS'in odak uzunluğunun tespiti
Öğrenci: _________________________________________________________________________ grup: _________________
Tolerans ______________________________________ Yürütme _______________________ Koruma _________________
İşin amacı: Toplayıcı ve saçılan merceklerin odak uzaklığının, toplayıcı merceğin küresel ve renk sapmalarının belirlenmesi.
Aletler ve aksesuarlar: Kurulum FPV-05-1-6.
KURAMSAL BİLGİLER
Optik aralıkta yeterince yüksek bir doğruluk ile yayılma ile temsil edilebilir
elektromanyetik dalgalar, enerjileri belirli çizgiler boyunca aktarılır. Bu çizgiler denir işık ışınları
Optik radyasyonun yayılma yasalarının matematiksel bir model temelinde incelendiği optik bölümü, ışık dalgaları ışık ışınları ile değiştirin ve bunlara uygulanan Öklid geometrisinin olağan kurallarını uygulayın ve deneyimler tarafından oluşturulan birkaç basit yasa geometrik optik.
Temel yasalar geometrik optik Bunlar:
1. Doğrusal ışığın yayılımı yasası: optik olarak homojen bir ortamda ışık düz olarak yayılır.
2. Işık huzmelerinin bağımsızlığı kanunu: ortamdaki herhangi bir ışık ışınının yayılması, diğer ışınların varlığına bağlı değildir; ışınlar geri dönüşümlüdür.
İki medya arasındaki sınırda meydana gelen bir ışık huzmesi, yansımaları ve kırılma yasaları tarafından belirlenen, yansıyan ve kırılan ikiye bölünmüştür (Şekil 1).
3. Yansıma yasaları:
- yansıyan ışın, gelen ışın ile aynı düzlemde uzanır ve ışının geliş noktasında iki ortam arasındaki ara yüze çizilen dikeydir;
Yansıtma açısı γ, α olayının açısına eşittir:
4. Kırılma yasaları:
- olay ışını, kırılmış ışın ve ışının noktasındaki arayüze dik olan aynı olay düzlemine düşer;
Geliş açısı sinüsünün oranı http://pandia.ru/text/78/597/images/image002_219.gif "width =" 16 "height =" 21 src = "\u003e verilen iki ortam için sabit bir değerdir (Snell yasası):
iki medyanın göreceli kırılma indisi nerede,
Ve - birinci ve ikinci ortamların mutlak kırılma göstergeleri.
Şek. 1. Olaydaki ışık ışınının iki ortam arasındaki arayüzde yansıması ve kırılması.
Geometrik optiğin konumları, ışığın dalga doğasından kaynaklanan etkiler (girişim, kırınım ve kutuplanma) önemli olmadığında uygulanabilir.
mercek - iki eğrisel (genellikle küresel) veya bir eğrisel ve bir düz yüzeyle sınırlanmış saydam (çoğunlukla cam) bir gövde (Şekil 2).
Şek. 2. (a) 'nın toplanması ve (b) lenslerinin ve sembollerinin dağıtılması.
Lenslerin şekline bağlı olarak ayırt edilir toplama (pozitif) ve difüzyon (negatif) mercekler.
Toplama mercekleri grubu, genellikle ortasının kenarlarından daha kalın olduğu mercekleri ve kenarları ortasından daha kalın olan mercekleri dağıtan mercekler grubunu içerir. Bunun, yalnızca mercek malzemesinin kırılma endeksi ortamınkinden büyük olduğunda doğru olduğu not edilmelidir. Merceğin kırılma indisi daha azsa, durum tersine dönecektir.
Lensin küresel yüzeylerinin merkezlerinden doğrudan geçirin aman1aman2, denir lensin ana optik ekseni (Şekil 3). Ana optik eksen boyunca ölçülen mercek yüzeyleri arasındaki mesafeye, kalın lensler. Yüzeylerinin eğrilik yarıçapına göre kalınlığı çok küçük olan lenslere ince. U sonsuz ince mercek her iki yüzey de aynı noktadaki ana optik ekseni çakışır ve kesişir. optik merkez mercekaman .
İnce bir merceğin optik merkezinden geçen herhangi bir ışın kırılma deneyimi yaşamaz ve yayılma yönünü değiştirmez. Objektifin optik merkezinden geçen tüm çizgiler lensin optik ekseni(yan optik eksen).
Ana optik eksene paralel bir ışın demeti objektife yönlendirilirse, objektifi geçtikten sonra, tüm ışınlar bir noktada toplanır. odak lensi (dağınık bir mercek için, ışınların devamı kesişir).
Ana optik eksende yer alan merceğin odağı lensin ana odak noktasıF .
http://pandia.ru/text/78/597/images/image010_78.gif "width =" 185 "height =" 51 "\u003e, (2)
nerede R1, ve R2, - lensin küresel yüzeylerinin eğrilik yarıçapı; - mercek malzemesinin mutlak kırılma endekslerinin oranına ve mercek malzemesinin mutlak kırılma endekslerinin oranına eşdeğer kırılma indeksi http://pandia.ru/text/78/597/images/image012_33.jpg \u003e
Hangi lens odak uzaklığı olumlu olarak adlandırılan toplama negatif odak uzaklığına sahip mercek difüzyon . Böylece, DIV_ADBLOCK181 "\u003e ile
Her mercek, mercek merkezinden aynı uzaklıkta iki ana odağa sahiptir. Bulunduğu alanda bulunan fokus adı verilir. ön odak lensler ve ışık kaynağının görüntüsü ile uzayda odaklanma - arka odak . Bir lens toplayıcı durumunda, arka odakta sonsuz derecede uzak bir kaynaktan gelen ışınlar toplanacaktır ( gerçek görüntü) ve yayılan bir mercek durumunda, ışınların devamı ön odakta toplanacaktır ( hayali imge)
Işık kaynağı, her biri farklı bir ışın ışınının tepesi olan bir dizi ışık noktası olarak gösterilebilir. homocentric yani ortak bir merkeze sahip olmak. Bir noktadan gelen ışık geçtikten sonra optik sistem bir noktada yeniden toplama, daha sonra bu noktaya nokta veya tepecikli görüntü kaynağı İki nokta (kaynak ve görüntü) denir konjüge bu optik sistemin noktaları. Işık ışınlarının akışının tersine çevrilebilirliği nedeniyle, kaynak ve görüntüsü değiştirilebilir. Görüntü denir gerçek ışınlar bir noktada kesişirse. Işınların kesişmediği, ancak ışığın yayılma yönünün tersi yönde yürütülen sürekliliği yoksa, böyle bir görüntü denir. hayali . Benzer şekilde, bir nokta ışık kaynağı gerçek ve hayali olabilir.
Geometrik optikler çerçevesinde, kural olarak, merkezlenmiş sistemlerin ve paraxial ışınların dikkate alınması sınırlıdır. Sistem denir merkezli Tüm küresel yüzeylerin eğrilik merkezleri tek bir düz çizgi üzerine yerleştirilmişse, yani tüm merceklerin ana optik eksenleri aynıdır. paraxial Ana optik eksenle küçük açılar oluşturan ışınlar ve sistemin kırılma yüzeylerine normaller denir. İdeal merkezli sistemler için, herhangi bir kaynağın formda olduğu gösterilmiştir. düzlem, çizgi veya noktagörüntüyü sırasıyla formda da verecek düzlem, çizgi veya noktaodak düzlemindeki kaynaklar hariç.
İnce bir lens için, aşağıdaki formül ince lens formülü :
nerede F -odak lens mesafesi, ve - kaynaktan merceğe olan mesafe, b - objektiften görüntüye olan mesafe.
Lenslerin odak uzaklıkları genellikle belirli işaretlere bağlanır: lensleri toplamak için F \u003e Dağıtıcı için 0 F < 0. Величины bir ve b ayrıca bazı işaret kurallarına uyun: bir \u003e 0 ve b \u003e 0 gerçek nesneler (yani, bir mercek arkasına yakınlaşan ışınların devam etmesi değil) ve gerçek ışık kaynakları ve görüntüler için; bir < 0 и b < 0 – для мнимых источников и изображений.
Lenslerin temel özelliği verme kabiliyetidir öğe görüntüleri. Resmin konumu ve karakteri geometrik yapılar kullanılarak belirlenebilir. Lensteki doğrusal bir nesnenin tam görüntüsü, uç noktalarının bir görüntüsünü oluşturarak bulunur. Bunu yapmak için, seyri bilinen bazı standart kirişlerin özelliklerini kullanın. Bunlar optik merkezden veya mercek odaklarından birinden geçen ışınların yanı sıra ikincil optik eksenlerin ana veya birine paralel olan ışınlardır. Belirtilen ışınları kullanarak bir görüntü oluştururken, aşağıdaki kurallara uymanız gerekir:
1) lensin optik merkezinden herhangi bir yönde geçen ışın kırılma deneyimi yaşamaz ve yönü değiştirmeden geçer.
2) toplayıcı (yayılan) merceğin ön (arka) odağından geçen ışın ana optik eksene paralel olacaktır.
3) ana optik eksene paralel bir ışın, toplama (birbirinden ayrılan) lensindeki kırılmadan sonra, arka (ön) odağından geçecektir.
4) Toplayıcı (yayılan) merceğin herhangi bir optik eksenine paralel bir kiriş, bu eksenin arka (ön) odak düzlemi ile kesiştiği noktadan geçecektir.
Toplayıcı ve yayıcı lenslerde görüntüleme örnekleri Şekil l'de gösterilmiştir. 5 ve 6.
Şek. 5. Bir toplama merceğinde bir görüntü oluşturma.
Şek. 6. Dağınık bir mercek içinde görüntü oluşturma.
Şekil 2'de kullanılan standart kirişlerin bir kısmının, Görüntüleme için 5 ve 6, mercekten geçmeyin. Bu ışınlar gerçekten görüntünün oluşumuna katılmaz, ancak yapılar için kullanılabilir.
Genel durumda, merceğe göre elde edilen bir nesnenin görüntüsü, merceğe göre konumuna bağlı olarak, şunlar olabilir:
1. gerçek (kırılma sonrası ışınların kendisi kırılırsa) veya hayali (uzantıları kırılma sonrası kesiştiyse);
2. genişlemiş, küçültülmüş veya kendisine eşit;
3. düz veya ters.
Görüntülerin özellikleri ve toplama ve saçılma mercekleri için nesnenin konumuna bağlı olarak konumları tabloda gösterilmiştir.
Tablo 1 Görüntünün özellikleri ve nesnenin konumuna bağlı olarak konumu.
pozisyon konu | pozisyon görüntü | Görüntü özelliği |
lens toplama |
||
Ters, geçerli, azaltılmış |
||
Ters, geçerli, eşit |
||
Ters, geçerli, büyütülmüş |
||
Görüntü sonsuzdur |
||
Doğrudan, genişletilmiş, hayali |
||
saçılma mercekleri |
||
Doğrudan, azaltılmış, hayali |
||
Doğrudan, azaltılmış, hayali |
Görüntünün doğrusal boyutlarının doğrusal boyutlara oranı h konu lensde doğrusal bir artış olarak adlandırılır.
Lenslerin yüksek kalitede görüntü elde etmesine izin vermeyen bazı dezavantajları vardır. Görüntü oluşumu sırasında meydana gelen çarpıklıklar denir. sapmalar. Başlıca olanlar küresel ve kromatik sapmalar .
Küresel sapma, monokromatik ışınların merceğin optik ekseninden uzaklığına bağlı olarak (yani, farklı bir odağa sahip olmaları) merceğe farklı şekilde kırılmasıyla ortaya çıkar (Şekil 7). Bu, görüntünün orta kısmının en keskin olduğu ve çevresel alanların bulanık olduğu gerçeğine yol açar. Görüntüdeki bu kusur, lensin kırılma yüzeylerinin şeklinin, lens üzerinde meydana gelen ışık ışınlarının tüm ışınlarının odaklanmasını sağlamadığı gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Paralel bir ışın durumunda, eksene yakın olan ışınlar bir odağın içinden geçer, dış ışınlar merceklere daha yakın bir şekilde kesilir. Sonuç olarak, nesnenin görüntüsü bulanık görünüyor. Küresel sapmaların etkisi yalnızca lensin merkezi bölgesini kullanarak elimine edilebilir. Bunun için optik aletler diyaframı uygulayın.
Lensin optik eksenine aynı mesafede bulunan farklı renkteki ışık ışınlarının farklı şekilde kırıldığı (yani, farklı odaklanmalarına sahip) olması nedeniyle renk sapmaları ortaya çıkar. Bu fenomen kaynaklanmaktadır. orta dağılım (yani, ortamın kırılma endeksinin ışık dalgasının frekansına bağımlılığı). Beyaz ışık kırıldığında, lensin odak uzaklıkları farklı renkteki ışık için farklıdır. En kısa odak uzaklığı mor ışınları, en büyüğü kırmızı olanlardadır (Şek. 7). Bu nedenle, görüntü bulanık ve renkli olur.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image023_22.jpg "align =" left "width =" 251 "height =" 176 "\u003e
Ayrıca var koma sapması (veya koma) distorsiyon ve astigmatizm .
koma - bu, kaynaktan gelen teleskopun optik eksenine gelen ışık ışınlarının eğimi ile ilişkili eksen dışı bir sapmadır (Şekil 8).
Aynı zamanda, bir nokta ışık kaynağının görüntüsü bir damla biçimine sahiptir. Koma noktasının doğrusal boyutları, nokta kaynağının optik eksenden uzaklığına ve merceğin göreceli açıklığının karesine orantılıdır.
distorsiyon Resmin ölçeğinin alanın merkezinden farklı mesafelerde olduğu gerçeği ile ifade edilir.
Bir nokta ışık kaynağının görüntüsü bir noktada toplanır, ancak bu
nokta ideal optik sistemdeki kaynağın görüntüsü ile örtüşmemektedir.
Bu nedenle, karenin görüntüsü bir yastık (pozitif bozulma) veya bir çeşit namlu (negatif bozulma) gibi görünecektir (bkz. Şekil 9).
nihayet, astigmatizm Bitmap'i tire çizgisine germek içindir. Farklı düzlemlerde ilerleyen bir nesneden gelen ışık ışınları düzlemde değil, aynı zamanda görüntüyü bozan belli bir eğri yüzeyde odaklanır (Şekil 10).
Astigmatik görüntünün büyüklüğü, nokta kaynağının açısal mesafesinin karenin optik ucun ortasına karesi ile orantılı olarak büyür.
DENEY KURULUMUNUN TANIMI
Kurulum; optik bir tezgah, puanlayıcılar, ayarlanabilir güç kaynağına sahip bir aydınlatıcı, lensleri toplama ve yayma, kırmızı ve mavi ışık filtreleri, bir disk ve halka diyaframları, bir ekran ve lens tutuculardan oluşur. Tesisatın genel görünümü Şekil 5'te gösterilmektedir.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image028_25.gif "width =" 45 "height =" 21 "\u003e bir ızgaralı aydınlatıcıdan.
2. Ekranı hareket ettirerek, nesnenin belirgin bir azaltılmış görüntüsünün elde edildiği konumunu bulun.
3. Tutucuyu 4, toplama objektifi ile ekran arasına 13 no'lu yön değiştirici mercekle takın.
4. Yön değiştiren mercek ile ekran arasındaki mesafeyi belirleyin. bir.
5. Nesnenin net bir görüntüsünü bulmak için ekranı hareket ettirin. Yayılan bir mercek için, “nesne”, toplayıcı mercek tarafından verilen nesnenin görüntüsüdür.
6. Yön değiştiren mercek ile ekran arasındaki mesafeyi belirleyin. b.
7. Yön değiştiren lensin konumunu değiştirin ve 4-6. Noktalara göre ölçün.
Ölçümleri en az 5 kez tekrarlayın.
Formül (3) 'e göre, yayılan merceğin odak uzunluğunu belirler. Ölçüm sonuçları tablo 4'te listelenmiştir.
Tablo 4Deneysel veriler ve saçılma merceğinin odak uzunluğunun hesaplanan değerleri.
8. Doğrudan ölçüm yöntemiyle elde edilen sonuçların işlenmesi (bkz. Laboratuar çalışması 0-1)
Cevabı forma yazınız:
KONTROL SORULARI
1. Geometrik optiğin tanımını veriniz. Geometrik optiğin temel yasalarını formüle edin ve açıklayın.
2. Ortamın mutlak ve göreceli kırılma indisleri nedir? Fiziksel anlamlarını açıklayın.
3. Işık ışını ve optik mercek nedir? Bize lenslerin sınıflandırılmasını (kalınlık olarak, kırılma yüzeylerinin şekli, olay ışınlarının kırılması ile) ve özelliklerinden bahsedin.
4. Lensin ana elemanlarını belirtiniz ve özelliklerini veriniz.
5. İnce bir toplayıcı mercek (difüzyon merceği) için bir formül yazın. Hangi koşullar altında bir toplama merceğidir
dissipative olarak çalışabilir mi?
6. Lensteki doğrusal artış nedir? Lensin optik gücü ortamın optik özelliklerine nasıl bağlıdır?
lensin bulunduğu yer.
7. Lenslerdeki nesnelerin görüntüsünü oluşturmak için kuralları formüle edin. Nesnenin görüntüsünü karakterize edin
nesnenin lense olan mesafesine bağlı olarak.
8. Sapma tanımını verin. Hangi tür sapmalar var? Doğalarını açıkla.
9. Görüntünün aşağıdaki durumlarda olacağı durumlarda ideal bir lenste bir ışın yolu oluşturun:
1) arttırılmış;
2) azaltılmış;
3) düz;
4) baş aşağı;
5) geçerli;
6) hayali.
Obje, lens ve püf noktaları birbirine göre nasıl yerleştirilmiş?
10. Hangi ışın ışınlarına homosentrik denir? Hangi görüntülere stigmatik denir?
11. Hangi görüntüler bir toplama merceğini oluşturur? saçılma merceği?
ODAK MESAFESİNİN BELİRLENMESİ
TOPLU VE BESLENME LENSLERİ
İnce merceklerin temel teorisi, bir yandan ince merceğin odak uzunluğu ile mercekten nesneye ve görüntüye olan uzaklık arasında basit bir ilişkiye yol açar.
Basit olan, nesnenin boyutu, merceğin verdiği görüntü ve merceğe olan mesafeleri arasındaki ilişkidir. Bu miktarları deneyimle belirleyerek, çoğu durumda yeterli bir doğrulukla yukarıda belirtilen oranları kullanarak ince bir merceğin odak uzunluğunu hesaplamak kolaydır.
Egzersiz 1
Toplayıcı merceğin odak uzunluğunun belirlenmesi
Yatay olarak yerleştirilmiş optik tezgahta, aşağıdaki aletler slayt düzeninde hareket ettirilebilir: mat ekran ölçekli mercek , konu (F kesesi), aydınlatıcı . Tüm bu cihazlar, merkezleri aynı yükseklikte olacak şekilde kurulur, ekranların düzlemleri, optik tezgahın uzunluğuna diktir ve merceğin ekseni buna paraleldir. Aletler arasındaki mesafeler, kaydırıcının sol kenarında, tezgah boyunca bulunan cetvel ölçeğinde sayılır.
Toplayıcı merceğin odak uzaklığı aşağıdaki yollarla belirlenir.
Metot 1 Uzaklık nesnesinin odak uzaklığının belirlenmesi
ve onun lensinden görüntüler.
Harfleri işaretlerseniz ve ve b objenin objektife uzaklığı ile görüntünün uzaklığı, ikincisinin odak uzaklığı formül ile ifade edilir.
ya da; (1)(Bu formül yalnızca lensin kalınlığı, yalnızca bir ve b).
ölçüm . Ekranı açmak yeterli uzun mesafe Objektiften objektifi aralarına yerleştirin ve ekrandaki nesnenin net bir görüntüsünü elde edinceye kadar hareket ettirin. F). Tezgah boyunca konumlanan cetvel, lensin konumu, ekran ve nesnenin sayılmasından sonra, kaydırıcıyı ekranla birlikte başka bir konuma getirin ve lensin karşılık gelen konumunu ve tezgahtaki tüm aletleri tekrar okuyun.
Görüntü netliğinin görsel değerlendirmesinin yanlış olmasından dolayı, ölçümlerin en az beş kez tekrarlanması önerilir. Ek olarak, bu yöntemde bazı ölçümlerin büyütülmüş, bazıları ise nesnenin küçültülmüş görüntüsü ile yapılması yararlıdır. Formül (1) kullanılarak yapılan her bir ölçümden odak uzunluğunu hesaplayın ve sonuçlarından aritmetik ortalama değerini bulun.
Yöntem 2 Nesnenin büyüklüğünün odak uzaklığının belirlenmesi ve
onun görüntüleri ve mercekten ikincisinin mesafesi.
Aracılığıyla nesnenin değerini belirtin l. Görüntünün boyutu L ve mercekten uzaklıkları (sırasıyla) bir ve b . Bu değerler bilinen bir oran ile birbirleriyle ilgilidir.
.Buradan belirleme b (nesnenin lense olan mesafesi) ve onu (1) formülü yerine koymak, bunun için bir ifade almak kolaydır. f bu üç miktar üzerinden:
. (2)Ölçüm. Ekran ve nesne arasına bir mercek koyarlar, böylece ölçekte ekranda nesnenin kuvvetle genişletilmiş ve farklı bir görüntüsü elde edilir, merceğin ve ekranın konumu sayılır. Ekrandaki görüntünün boyutunu bir cetvel yardımıyla ölçün. Konunun boyutu " l "Mm cinsinden Şekil 1'de verilmiştir.
Görüntüden merceğe olan mesafeyi ölçerek, merceğe olan odak mesafesini formül (2) ile bulun.
Nesneden ekrana olan mesafeyi değiştirerek, deneyimi birkaç kez tekrarlayın.
Metot 3 Lens hareketinin büyüklüğünün odak uzaklığının belirlenmesi
Özne ile resim arasındaki mesafeyi belirtirsek bir daha 4 f daha sonra her zaman objektifin farklı bir görüntüsünün ekran üzerinde elde edildiği merceğin iki konumu olacaktır: bir durumda, diğerinde azaltılmış - diğerlerinde - artmıştır (Şekil 2).
Bu durumda, merceğin her iki konumunun, özne ve görüntü arasındaki mesafenin ortası etrafında simetrik olacağını görmek kolaydır. Aslında, denklemi (1) kullanarak, merceğin ilk konumu için yazabilirsiniz (Şekil 2).
;ikinci pozisyon için
.Bu denklemlerin sağ taraflarını eşitleyerek
.Bu ifadeyi x in yerine koyma ( bir - e - x ) bunu bulmayı kolaylaştır
;yani, merceğin her iki konumu da nesneden ve görüntüden eşit uzaklıkta ve dolayısıyla nesne ve görüntü arasındaki mesafenin ortası etrafında simetriktir.
Odak uzaklığı için bir ifade elde etmek için, ilk önce mercek konumlarından birini düşünün. Onun için objeden objektife olan mesafe
.Ve objektiften görüntüye olan mesafe
.Bu değerleri formül (1) 'e değiştirerek bulduk
. (3)Bu yöntem temelde hem kalın hem de ince lensler için en yaygın ve uygundur. Gerçekten de, önceki durumlarda hesaplamalar için kullanıldığında ve ve b daha sonra lensin merkezine ölçülen zımni parçalar. Aslında, bu değerler lensin karşılık gelen ana düzlemlerinden ölçülmelidir. Açıklanan yöntemde, bu hata mercekle arasındaki mesafeyi ölçmemesi, ancak yalnızca yer değiştirmesinin büyüklüğünü ölçmesi nedeniyle hariç tutulur.
Ölçüm. Ekranı daha büyük bir mesafeye ayarlamak 4 f konudan (tahmini değer) f önceki deneylerden alınan), lensi aralarına yerleştirin ve hareket ettirerek, ekranda bir nesnenin, örneğin büyütülmüş bir nesnenin farklı bir görüntüsünün elde edilmesini sağlayın. Ölçekte objektifin pozisyonunu saydıktan sonra, onu yana kaydırın ve tekrar takın. Bu ölçümler beş kez yapılır.
Objektifi hareket ettirerek, biri konunun ikinci bir farklı görüntüsünü elde eder, daha küçük olanı ve yine objektif pozisyonu bir ölçekte ölçülür. Ölçümler beş kez tekrarlanır.
Ölçüm mesafesi bir Ekran ve konu arasında hareketlerin ortalaması e lensin odak uzunluğunu formül (3) ile hesaplayın.
Egzersiz 2
Difüzyon lensinin odak uzunluğunun belirlenmesi
Kaydırıcılar üzerinde kuvvetlendirilmiş, dağıtıcı ve birleşen mercek, bir mat ekran ve aydınlatılmış bir nesne optik tezgah boyunca yerleştirilir ve Egzersiz 1'deki kurallara göre ayarlanır.
Difüzyon lensinin odak uzunluğunun ölçümü aşağıdaki gibi yapılır. Işınların yolu bir noktadan çıkıyorsa bir ve noktada yakınsak D kırılmasından sonra kolektif mercek (şek.3) difüzör lensini, mesafe C D odak uzaklığından daha azdı, sonra görüntü noktası bir objektif B'den uzaklaşır. Örneğin bir noktaya hareket ettiğini varsayalım. E . Karşılıklılığın optik prensibi sayesinde artık bir noktadan yayılan ışık ışınlarını zihinsel olarak inceleyebiliriz. E içinde arka taraf. O zaman nokta, noktanın hayali görüntüsü olacaktır. E yayılan bir mercek içinden ışınları geçtikten sonra S.
Mesafeyi ifade etmek AK mektup ve , D C - içinden b ve farkına varmak f ve b Olumsuz belirtilerimiz varsa, formül (1) e göre
, Yani . (4)Ölçüm. Optik tezgahın üzerine ışıklı bir nesne (F), bir toplama merceği, bir yayıcı mercek, bir yayıcı mercek, bir mat ekran (Şekil 3'e göre) yerleştirilmiştir. Mat ekranın ve yayılan merceğin pozisyonları isteğe bağlı olarak seçilebilir, ancak koordinatları 10'un katları olan noktalara yerleştirmek daha uygundur.
Yani mesafe ve nokta koordinatları arasındaki fark olarak tanımlanır E ve C (nokta koordinatı C kayıt). Daha sonra, ekrana ve yayılan merceğe dokunmadan, toplayıcı merceği ekranda nesnenin net bir görüntüsü elde edilinceye kadar hareket ettirir (deneysel sonucun doğruluğu büyük ölçüde görüntünün netliğine bağlıdır).
Bundan sonra, yayılan mercek çıkarılır ve ekran toplama merceğine hareket ettirilir ve yine nesnenin net bir görüntüsü elde edilir. Ekranın yeni konumu koordinat noktasını belirleyecek D .
Açıkçası, noktaların koordinatlarının farkı C ve D mesafeyi belirlemek b bu, (4) formülünün kullanılmasının, ayrılan merceğin odak uzunluğunu hesaplamasına izin verecektir.
Bu tür ölçümler, ekranın ve yayılan merceğin yeni bir konumunu seçerken, her seferinde en az beş kez yapılır.
Not. Hesaplama formülünü analiz etmek
odak uzunluğunu belirleme doğruluğunun, bölümlerin ne kadar farklı olduğuna bağlı olduğu sonucuna varmak kolaydır. b ve ve . Açıkçası, ne zaman ve yakın b ölçümlerindeki en küçük hata sonucu büyük ölçüde bozabilir.Bu gibi durumlardan kaçınmak için, ekrandan büyük bir mesafeye yayılan bir mercek takmak gerekir (segment ve - büyük). Bu durumda, toplayıcı mercek sonrasındaki ışınların seyri üzerindeki etkisi önemli olacaktır ve bu da segmentin yeterli bir farkına yol açacaktır. b segmentten ve .
Şimdi geometrik optikler hakkında konuşacağız. Bu bölümde, lens gibi bir nesneye çok zaman verilmiştir. Sonuçta, farklı olabilir. Bu durumda, ince bir lensin formülü tüm durumlar için birdir. Nasıl doğru uygulanacağını bilmeniz yeterli.
Lens türleri
Her zaman ışık ışınlarına karşı saydam ve özel bir şekle sahip bir gövdeye sahiptir. görünüm nesne iki küresel yüzeyi dikte eder. Bunlardan birinin düz bir tane ile değiştirilmesine izin verilir.
Ve lens orta veya kenardan daha kalın olabilir. İlk durumda, ikinci olarak dışbükey - içbükey. İçbükey, dışbükey ve düz yüzeylerin nasıl birleştirildiğine bağlı olarak, lensler de farklı olabilir. Yani: içbükey ve içbükey, düzbükey dışbükey ve düz içbükey, dışbükey içbükey ve içbükey dışbükey.
Normal şartlar altında, bu nesneler havada kullanılır. Optik yoğunluğu havadan daha büyük olan bir maddeden yapılırlar. Bu nedenle, dışbükey mercek toplanacak ve içbükey mercek yayılacaktır.
Genel özellikler
Hakkında konuşmadan önceince lens formülü, temel kavramlar üzerinde karar vermeniz gerekir. Bilmeleri gerek. Sürekli olarak çeşitli görevlere değinileceklerdir.
Ana optik eksen düz bir çizgidir. Her iki küresel yüzeyin merkezinden geçirilir ve lens merkezinin bulunduğu yeri belirler. Ek optik eksenler var. Merceğin merkezi olan noktadan gerçekleştirilirler, ancak küresel yüzeylerin merkezlerini içermezler.
İnce bir mercek formülünde odak uzunluğunu belirleyen bir değer vardır. Bu nedenle odak, ana optik eksen üzerindeki noktadır. Belirtilen eksene paralel çalışan ışınları keser.
Dahası, her ince lensin odağı her zaman ikidir. Yüzeylerinin her iki tarafında bulunurlar. Her ikisi de geçerli toplamaya odaklanır. Saçılmada - hayali.
Objektiften odak noktasına olan uzaklık odak uzaklığıdır (harfF) . Ayrıca değeri pozitif (toplama durumunda) veya negatif (saçılma için) olabilir.
Başka bir karakteristik odak uzaklığı - optik güç ile ilişkilidir. Genellikle gösterilirD.Değeri her zaman odağın karşılığıdır, yani.D= 1/ F.Diyopterlerde ölçülen optik güç (kısaltılmış Dptr).
İnce bir mercek formülünde başka hangi isimler var
Önceden belirlenmiş odak uzaklığına ek olarak, birkaç mesafe ve boyut bilmeniz gerekir. Tüm lens tipleri için bunlar aynıdır ve tabloda gösterilmektedir.
Belirtilen tüm mesafeler ve yükseklikler metre cinsinden ölçülebilir.
Fizikte, büyütme kavramı ince bir mercek formülü ile bağlantılıdır. Görüntü boyutunun nesnenin yüksekliğine, yani H / s'ye oranı olarak tanımlanır.. G harfi ile gösterilebilir.
İnce bir lensle görüntü oluşturmak için neye ihtiyacınız var?
Bunu toplayan veya yayan ince bir lens formülü elde etmek için bunu bilmeniz gerekir. Çizim, her iki lensin de kendi şematik temsiline sahip olması gerçeğiyle başlar. İkisi de bir kesime benziyor. Sadece uçlarındaki toplanmada oklar dışarıya doğru ve bu bölümün içindeki saçılmalara doğru yönlendirilir.
Şimdi bu kesime ortasına dik bir çizim yapmak gerekiyor. Böylece ana optik eksen gösterilecektir. Üzerinde mercek her iki tarafında aynı mesafeden işaretlemek için hileler dayanır.
İmajını oluşturmak istediğiniz nesne ok şeklinde çizilir. Konunun tepesinin nerede olduğunu gösterir. Genel olarak, nesne lense paralel yerleştirilir.
İnce bir lenste bir görüntü nasıl oluşturulur
Bir nesnenin resmini oluşturmak için resmin uçlarının noktalarını bulmak ve sonra bunları bağlamak yeterlidir. Bu iki noktanın her biri iki ışığın kesişiminden gelebilir. İnşa etmek için en basit iki tanesi.
Ana optik eksene paralel belirtilen noktadan gitme. Objektifle temas ettikten sonra ana odaklamadan geçer. Bir toplama mercekten bahsediyorsak, bu odak merceğin arkasında ve kiriş içinden geçiyor. Saçılma göz önüne alındığında, ışın, devamı merceğin önündeki odaktan geçecek şekilde çekilmelidir.
Doğrudan lensin optik merkezinden geçerek. Yönünü değiştirmez.
Nesnenin ana optik eksene dik olarak yerleştirildiği ve bittiği durumlar vardır. Ardından, eksen üzerinde yatmayan okun kenarına karşılık gelen bir noktanın görüntüsünü oluşturmak yeterlidir. Sonra ondan eksene dik olarak çizin. Bu konunun görüntüsü olacak.
Oluşturulan noktaların kesişimi görüntüyü verir. İnce bir toplama merceğinde gerçek bir görüntü elde edilir. Yani doğrudan ışınların kesişiminde elde edilir. Bunun istisnası, objektif mercekle odak arasına (bir büyüteçte olduğu gibi) yerleştirildiğinde, o zaman görüntü hayalidir. Saçılmada her zaman hayali ortaya çıkar. Ne de olsa, ışınların kendisiyle değil, devamlılıklarının kesiştiği noktada çıkıyor.
Gerçek görüntü düz bir çizgi olarak alınır. Ama hayali - noktalı çizgi. Bu, ilki aslında orada olduğu ve ikincisinin sadece görüldüğü gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
İnce bir mercek formülünün türetilmesi
Bu, inşaatı gösteren bir çizim temelinde uygun şekilde yapılır. geçerli resim toplama merceğinde. Çizimde belirtilen bölümlerin gösterimi.
Optik bölümü, geometrik denilen hiçbir şey için değildir. Bu özel matematik dalının bilgisi gerekli olacaktır. İlk önce AOB ve A üçgenlerini göz önünde bulundurmalısınız. 1 OB 1 . Benzerler çünkü iki eşit açıya (düz ve dikey) sahipler. Benzerliklerinden A bölümlerinin modüllerini takip eder. 1 1 ve AB, OB'nin segmentlerinin modülleri olarak anılır. 1 ve OB.
Benzer (iki açıdan aynı prensibe dayanarak) iki üçgen daha var:COFve bir 1 FB 1 . Onlarda zaten bu tür segment modüllerinin ilişkileri eşittir: A 1 1 CO ile veFB 1 ile OF.Yapımdan itibaren AB ve CO segmentleri eşit olacaktır. Bu nedenle, bu eşitlik ilişkilerinin sol tarafı aynıdır. Bu nedenle, hak eşittir. Yani, OB 1 / OB eşittirFB 1 / OF.
Bu eşitlikte, noktalarla gösterilen segmentler karşılık gelen fiziksel kavramlarla değiştirilebilir. Ov 1 - Bu, objektiften görüntüye olan mesafedir. OB nesneden lense olan mesafedir.OF - odak uzaklığı Bir segmentFB 1 görüntü ve odak mesafesinin farkına eşit. Bu nedenle, farklı şekilde yeniden yazılabilir:
f / d =( f - F) / FveyaFf = df - dF.
İnce bir mercek formülünü türetmek için, son denklem bölünmelidirdFF.Sonra çıkıyor:
1 / d + 1 / f = 1 / F
İnce bir toplama merceği formülüne sahiptir. Saçılma odak uzunluğu negatiftir. Bu, eşitlikte bir değişikliğe yol açar. Doğru, önemsiz. Sadece ince bir saptırma merceğinin formülünde, 1 / oranının önünde bir eksidir.F.Bu:
1 / d + 1 / f = -1 / F
Lensteki artışı bulma görevi
Durum. Toplayıcı merceğin odak uzaklığı 0,26 m'dir, eğer nesne 30 cm mesafedeyse büyütme oranını hesaplamak gerekir.
Karar. Sembollerin tanıtımı ve C birimlerinin tercümesi ile başlamaya değer. Çok bilinend= 30 cm = 0,3 m veF= 0.26 m. Şimdi formülleri seçmeniz gerekiyor, asıl büyütme için belirtilen, ikincisi ince bir toplama merceği için.
Bir şekilde birleşmeleri gerek. Bunu yapmak için, toplama objektifindeki görüntünün çizimini düşünmek gerekir. Benzer üçgenlerden G = H / s olduğu görülebilir.= f / d. Yani, artışı bulmak için görüntüye olan mesafenin nesneye olan mesafeye olan oranını hesaplamak gerekir.
İkinci bilinmektedir. Ancak görüntüye olan mesafenin daha önce belirtilen formülden kaynaklandığı varsayılmaktadır. Anlaşılan o ki
f= dF/ ( d- F).
Şimdi bu iki formülün birleştirilmesi gerekiyor.
G =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).
Şu anda, ince bir merceğin formülü üzerindeki sorunun çözümü, temel hesaplamalara indirgenmiştir. Bilinen değerleri yerine koymak kalır:
G = 0.26 / (0.3 - 0.26) = 0.26 / 0.04 = 6.5.
Cevap: lens 6.5 kat artış sağlıyor.
Odağı bulmak için görev
Durum. Lamba, toplama merceğinden bir metre uzağa yerleştirilmiştir. Spiralin görüntüsü, objektiften 25 cm ekranda, elde edilir, belirtilen lensin odak uzunluğunu hesaplayın.
Karar. Verilerde aşağıdaki değerleri kaydetmesi gerekiyordu:d= 1 m ve f= 25 cm = 0,25 m Bu bilgi, odak uzunluğunu ince bir mercek formülünden hesaplamak için yeterlidir.
Yani 1 /F= 1/1 + 1 / 0.25 = 1 + 4 = 5. Ancak problemde optik gücü değil odağı bilmeniz gerekir. Bu nedenle, sadece 1'e 5'e bölünmek kalır ve odak uzaklığı elde edilir:
F =1/5 = 0, 2 m.
Cevap: Toplayıcı merceğin odak uzaklığı 0,2 m'dir.
Resme olan mesafeyi bulma problemi
durum. Mum, toplama merceğinden 15 cm uzaklığa yerleştirildi. Optik gücü 10 dptr'dir. Lensin arkasındaki ekran mumun net bir görüntüsünü sağlayacak şekilde ayarlanmıştır. Mesafe nedir?
Karar. Kısaca, aşağıdaki verileri kaydetmesi gerekiyor:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 diyoptri. Yukarıda elde edilen formül hafif bir değişiklikle yazılmalıdır. Yani, denklemin doğru kısmında koymakD1 yerineF.
Birkaç dönüşümden sonra, objektiften görüntüye olan mesafe için aşağıdaki formülü alırız:
f= d/ ( dD- 1).
Şimdi tüm sayıları ve sayıları değiştirmeniz gerekir. İçin bu değeri çıkıyorf:0,3 m.
Cevap: objektiften ekrana olan mesafe 0,3 m'dir.
Nesne ve imajı arasındaki mesafenin sorunu
Durum. Nesne ve görüntüsü 11 cm aralıklıdır ve bir toplama merceği 3 kat artış sağlar. Odak uzaklığını bulun.
Karar. Nesne ve resim arasındaki mesafe harf tarafından uygun şekilde gösterilir.L= 72 cm = 0,72 m.
İki olası durum var. Birincisi, konu odağın arkasında, yani görüntü gerçek. İkincisi - odak ve lens arasındaki özne. Ardından, nesneyle aynı taraftaki görüntü ve hayali olan görüntü.
İlk durumu düşünün. Özne ve görüntü, toplama merceğinin karşıt tarafındadır. Burada aşağıdaki formülü yazabilirsiniz:L= d+ f.İkinci denklemin yazılması gerekiyordu: G =f/ d.Bu denklem sisteminin iki bilinmeyenli ile çözülmesi gerekir. Bunu yapmak içinL0,72 m, G ise 3'tür.
İkinci denklemden bu çıkıyorf= 3 d.Daha sonra ilk aşağıdaki gibi dönüştürülür: 0.72 = 4d.Ondan saymak kolaydırd = 018 (m). Şimdi tanımlaması kolayf= 0.54 (m).
Odak uzunluğunu hesaplamak için ince mercek formülünü kullanmak kalır.F= (0.18 x 0.54) / (0.18 + 0.54) = 0.135 (m). Bu ilk davanın cevabı.
İkinci durumda - görüntü hayalidir ve formülLfarklı olacak:L= f- d.Sistem için ikinci denklem aynı olacaktır. Benzer şekilde, savunarak, bunu anlıyoruzd = 036 (m) vef= 1,08 (m). Odak uzunluğunun benzer bir şekilde hesaplanması aşağıdaki sonucu verecektir: 0.54 (m).
Cevap: lensin odak uzaklığı 0,155 m veya 0,54 m'dir.
Sonuç yerine
İnce bir mercek içinde ışınların seyri, geometrik optiğin önemli bir pratik uygulamasıdır. Sonuçta, basit bir büyüteçten hassas mikroskoplara ve teleskoplara kadar birçok cihazda kullanılırlar. Bu nedenle, onlar hakkında bilmek gereklidir.
İnce bir merceğin türetilmiş formülü, birçok sorunu çözmenize olanak sağlar. Ayrıca, ne tür bir görüntünün farklı tür mercekler verdiği hakkında sonuçlar çıkarmanızı sağlar. Odak uzaklığını ve konuya olan mesafesini bilmek yeterlidir.
Objektifin odak uzunluğu eğrilik dereceleri onun yüzeyi. Daha fazla dışbükey yüzeye sahip olan bir lens, daha az dışbükey yüzeye sahip olan bir objektiften daha güçlü ışınları kırar ve bu nedenle daha kısa bir odak uzunluğuna sahiptir.
Toplayıcı merceğin odak uzunluğunu belirlemek için, güneş ışınlarını ona yönlendirmek ve merceğin arkasındaki ekranda Güneş'in keskin bir görüntüsünü aldıktan sonra, mercekten bu görüntüye olan mesafeyi ölçmek gerekir. Güneşin aşırı uzaklığına bağlı olarak, ışınlar neredeyse paralel bir ışınla merceğe düşeceğinden, bu görüntü merceğin hemen hemen odağına yerleştirilecektir.
Bir lensin ters odak uzaklığı denir optik güç lensleri (D):
D = 1
Lensin odak uzaklığı ne kadar küçük olursa, optik gücü o kadar yüksek olur, yani daha çok ışınları kırar. U rev. (m-1). Aksi takdirde, bu ünite diyoptri (diyoptri) olarak adlandırılır.
1 diyoptri, odak uzaklığı 1 m olan lensin optik gücüdür.
Lens toplamak ve dağıtmak için optik güç işareti ile farklılık gösterir.
Toplama lensleri var gerçek odakbu nedenle odak uzaklıkları ve optik güçleri pozitif olarak kabul edilir. (F\u003e 0, D\u003e 0).
Saçılma mercekleri hayali bir odaklanmaya sahip olduklarından odak uzaklıkları ve optik güçleri negatif olarak kabul edilir ( F<0, D<0).
Birçok optik cihaz birkaç mercekten oluşur. Birbirine yakın mesafeli merceklerden oluşan bir sistemin optik gücü, bu sistemin tüm merceklerinin optik güçlerinin toplamına eşittir. Optik güçlere D 1 ve D 2 sahip iki objektif varsa, bunların toplam optik gücü şuna eşit olacaktır: : D = D 1 + D 2
Yalnızca optik kuvvetler eklenir, birkaç merceğin odak uzunluğu, tek tek merceklerin odak uzunluklarının toplamıyla çakışmaz.
Objektiflerin yardımıyla, yalnızca ışık ışınlarını toplayıp dağıtamaz, aynı zamanda çeşitli nesnelerin görüntülerini elde edebilirsiniz. Lenslerde bir görüntü oluşturmak için, iki ışının akışını oluşturmak yeterlidir: biri lensin optik merkezinden kırılmadan geçer, ikincisi ana optik eksene paralel bir ışındır.
1. Konu lens ile odak arasında:
Resim - büyütülmüş, hayali, doğrudan. Bir büyüteç kullanırken bu tür görüntüler elde edilir.
2. Konu, netleme ve çift netleme arasındadır.
Görüntü geçerli, büyütülmüş, ters çevrilmiş. Bu tür görüntüler projeksiyon cihazlarında elde edilir.
3. Çift odaklamanın ardındaki konu
Objektif azaltılmış, ters çevrilmiş, gerçek bir görüntü verir. Bu görüntü kamerada kullanılır.
Öznenin herhangi bir yerindeki saçılma merceği, azaltılmış, hayali, doğrudan bir görüntü verir. Iraksak bir ışık ışını oluşturur.
İnsan gözü neredeyse küre şeklindedir.
Sklera adı verilen yoğun bir kabukla çevrilidir. Sklera ön tarafı şeffaf ve kornea denir. Korneanın arkasında, farklı insanlar tarafından farklı şekillerde renklendirilebilen iris vardır. Kornea ve iris arasında sulu bir sıvı bulunur.
İrisde bir delik vardır - ışığı ışığa bağlı olarak değişebilen öğrenci. Öğrencinin arkasında şeffaf bir gövde vardır - çift dışbükey bir merceğe benzeyen bir mercek. Lens kaslarla sklera yapışır.
Lensin arkasında vitröz gövde bulunur. Şeffaftır ve gözün geri kalanını doldurur. Sklera arkası - gözün fundus, retina ile kaplı.
Retina, gözün fundusunu kaplayan en iyi liflerden oluşur. Optik sinirin dallı bir ucu.
Göze düşen ışık, gözün ön yüzeyinde, kornea, lens ve vitröz gövdede kırılır, böylece söz konusu nesnenin gerçek, azaltılmış, ters çevrilmiş bir görüntüsü retina üzerinde oluşturulur.
Retinasının oluşturduğu optik sinirin ucuna düşen ışık bu sonları tahriş eder. Sinir liflerinin tahrişi beyine iletilir ve bir kişi çevreleyen dünyanın görsel algısını alır. Görme süreci beyin tarafından düzeltilir, bu yüzden cismi doğrudan algılarız.
Lensin eğriliği değişebilir. Uzaktaki nesnelere baktığımızda, merceğin eğriliği mükemmel değildir, çünkü onu çevreleyen kaslar gevşer. Yakındaki nesnelere baktığınızda, kaslar merceği sıkıştırır, eğriliği artar.
Normal bir göz için en iyi görmenin mesafesi 25 cm'dir İki gözle görme, görüş alanını arttırır ve aynı zamanda hangi nesnenin daha yakın ve hangisinden daha uzak olduğunu ayırt etmemize izin verir. Gerçek şu ki, sol ve sağ gözlerin retinasında farklı görüntüler elde edilmiştir. Konu ne kadar yakınsa, bu fark o kadar belirgindir, uzaklıktaki fark izlenimini yaratır. İki gözlü vizyon sayesinde nesnenin hacimsel olduğunu görüyoruz.
İyi ve normal görüşü olan bir insanda, rahat durumda, göz retina üzerinde yatan bir noktada paralel ışınları toplar. Durum, yakın görüşlülük ve uzak görüşlülükten muzdarip insanlar için farklıdır.
miyopi - Bu, gözdeki kırılma sonrası paralel ışınların retinada toplanmadığı, ancak merceğe daha yakın olduğu görme yetersizliğidir. Uzaktaki nesnelerin görüntüleri bu nedenle bulanık, retina üzerinde bulanık. Retinada keskin bir görüntü elde etmek için söz konusu nesnenin göze yaklaştırılması gerekir.
hipermetropi - Bu, gözdeki kırılmadan sonraki paralel ışınların odağın retinaya değil, arkasına yerleştirilecek bir açıda birleştiği bir görüş eksikliğidir. Retinadaki uzaktaki nesnelerin görüntüleri tekrar bulanık ve bulanık çıkmıştır. Uzak görüşlü bir göz retinaya paralel ışınlara bile odaklanamadığından, uzaktaki ışınlardan yakındaki nesnelerden toplanması daha da kötüdür. Bu nedenle, uzun görüşlü insanlar uzaklarda iyi göremezler ve yaklaşırlar.
Lens -her iki tarafa da küresel yüzeylerle bağlanmış saydam bir gövdedir. Her iki yüzeyde de kalınlığı R1 ve R2 eğriliğinin yarıçapından daha küçük ise mercek ince (ince mercek) olarak kabul edilir.
lensler takar.
Toplama - Saçılma
(ortadaki merceğin kalınlığı (ortadaki merceğin kalınlığı)
Kenarlarından daha fazla). kenarlarından daha az).
d M
ileN-
Lensin ana optik ekseni -küresel yüzeylerin merkezlerinden çekilen düz bir çizgidir (av).
Optik lens merkezi -bu, herhangi bir kirişin yönünü değiştirmeden geçtiği optik eksende yatan O noktasıdır.
Odak düzlemi -uçak M denir N-, ana optik eksene dik lensin odağını tuttu.
Yan optik eksen - bu lensin optik merkezinden geçen, ancak ana optik eksene denk gelen herhangi bir düz çizgidir (cd).
Toplayıcı merceklerden geçerek toplanır
Odak F. F lensinin optik merkezinden uzaklık
numaralarına odak uzaklığı denir - F.
Her lensin her iki tarafında iki odak bulunur.
Sonrasında optik eksene paralel ışınlar
dağınık bir mercekten geçmek
vayutsya. Objektiften çıkan ışınlar devam ederse -
yönlerinin ters yönünde yaşamak f
daha sonra ışınların sürekliliği odakta kesişir - F,
merceğin önünde bulunur.
objektifin odaklandığı noktaya odak uzaklığı denir. İçbükey merceklerde odak uzaklığı negatif bir sayı olarak ifade edilir.
Formül ince mercek:
d -- nesneden lense olan uzaklık.
F - objektiften görüntüye olan mesafedir.
F - - lensin odak uzaklığı, bu lensin optik merkezinden odaklarına olan mesafedir.
.
Optik güç merceği - D-
Bu odak uzunluğunun karşılığıdır.Kabul edilen optik güç birimi başına - diyoptri (1 diyoptri).
1 diyoptri, odak uzaklığı 1 metre olan bir lensin optik gücüdür.
Bir toplama objektifi D 0 için, difüzör objektif D için.
İnce lenslerde doğrusal artış - G-
Bu, görüntünün doğrusal boyutunun konunun doğrusal boyutuna oranıdır.
H - resmin doğrusal boyutları.
H - konunun doğrusal boyutları.
G =
.
Mercek içinde görüntü kurma.
Ray 1 - ana optik eksene paralel; lensin kırılmasından sonra odaktan geçer;
Ray 2 - içinden geçen lens merkezi; bu ışın mercekten sonraki yönünü değiştirmez.
Ray 3 - odak kiriş; lensin kırılmasından sonra, ana optik eksene paraleldir.
Görüntü özelliği:
Arttı, azaltıldı
Düz, ters.
Gerçek, hayali.