Linzalarning asosiy yo'nalishlarini aniqlash. Kollektiv va tarqaladigan linzalarning markazlashtirilgan uzunligini aniqlash
professor
Lab 4-1:
Nozik linzalarning markazlashtirilgan o'lchamlarini aniqlash
Isoning shogirdi: _____________________________________________________________________ guruhi: _________________
Bardoshlik _____________________________________ ijro _______________________ Himoyalash _________________
Ishning maqsadi: To'plash va tarqatish linzalari markazida uzunligini aniqlash, yig'uvchi linzalarning global va rangsiz qusurlarini aniqlash.
Asboblar va jihozlar: O'rnatish FPV-05-1-6.
Nazariy ma'lumot
Etarli darajada yuqori aniqlikka ega optik chastotada tarqalish bilan ifodalanishi mumkin
elektromagnit to'lqinlar ma'lum yo'nalishdagi energiyani uzatish kabi. Ushbu chiziqlar deyiladi yorug'lik nurlari.
Optik nurlanishning tarqalishi qonunlari matematik modellashtirish asosida o'rganilayotgan optiklar bo'limi. yorug'lik to'lqinlari yorug'lik nurlari bilan almashtiriladi va ularga Evklid geometriyasining odatdagi qoidalariga amal qilishadi va tajriba bilan o'rnatilgan oddiy qonunlar geometrik optika.
Asosiy qonunlar geometrik optika quyidagilar:
1. Yorug'likni tekislash qonuni: optik jihatdan bir hil muhitda yorug'lik tekislanadi.
2. Nur nurlar mustaqilligi qonuni: muhitda har qanday nur chanog'ining tarqalishi boshqa nurlarning mavjudligiga bog'liq emas; nurlari teskari.
Ikki ommaviy axborot vositasi orasidagi chegaradagi engil hodisaning nurlari ikki yo'nalishga bo'linadi va sinishi refleks va refraktsiyalar qonunlari bilan belgilanadi (1-rasm).
3. Fikrlash qonunlari:
- yansıtılan nur, hodisa chizig'i bilan bir xil düzlemde va nurlanish insidansı nuqtasida ikki muhiti orasidagi interfeysi qaratilsa, vertikaldir;
Ko'zgu burchagi g gektarlikning burchagiga tengdir:
4. Sinishi qonunlari:
- inqiroz chirog'i, sinishi chizig'i va chiziqli nuqtadagi chiziqqa vertikal perpendikulyar bir xil tekislikda tushadi;
Sinovning burilish nuqtasi nisbati http://pandia.ru/text/78/597/images/image002_219.gif "width =" 16 "height =" 21 src = "\u003e - bu ikkita ommaviy axborot uchun doimiy qiymat (Snell qonuni):
ikki ommaviy axborotning nisbiy sinishi indeksi qaerda,
Va birinchi va ikkinchi muhiti mutlaq sinishi indekslari.
Shakl. 1. Ikki ommaviy axborot vositasi orasidagi interfeysdagi yorug'lik nurlarining aks etishi va sinishi.
Geometrik optikning pozitsiyasi nurning to'lqin tabiatidan (interferentsiya, diffraktsiya va polarizatsiya) kelib chiqadigan oqibatlarning ahamiyatli bo'lishi mumkin.
Lens - ikkita kavisli (odatda sharsimon) yoki bitta kavisli va bir tekis sirt bilan chegaralangan shaffof (ko'pincha shisha) tanasi (2-rasm).
Shakl. 2. B) linzalarni va ularning belgilarini yig'ish (a) va tarqatish.
Linzalarning shakliga qarab farqlanadi yig'ish (ijobiy) va tarqalishi (Salbiy) linzalari.
Yig'ish linzalari odatda odatda qirg'oqlari qalinroq bo'lgan linzalar va sharsimon linzalarning guruhi - qirralari o'rtadan qalinroq bo'lgan ob'ektivni o'z ichiga oladi. Shuni ta'kidlash kerakki, bu faqat linzalar materiyasining kichraytirishi indikatori atrofdan kattaroqdir. Agar linzalarning sinishi ko'rsatkichi kam bo'lsa, vaziyat teskari bo'lib qoladi.
Linzalarning global sirtlari markazlari orqali Oh1Oh2, deyiladi linzalarning asosiy optik o'qi (3-rasm). Ob'ektivning asosiy optik o'qi bo'ylab o'lchanadigan masofa orasidagi masofa deyiladi qalin linzalar. Qalinligi uning sirtlari egri chiziqlariga nisbatan juda kichik bo'lgan linzalar deyiladi nozik. U cheksiz nozik optikasi har ikki sirt ham xuddi shu nuqtada asosiy optik o'qi teng keladigan va kesishgan optik markazdagi optikasiOh .
Nozik linzalarning optik markazidan o'tuvchi har qanday nur sinishi bilan ishlamaydi va tarqalish yo'nalishini o'zgartirmaydi. Ob'ektiv optik markazidan o'tuvchi har qanday liniyaga chaqiriladi linzalarning optik o'qi(Yan optik o'q).
Asosiy optik o'qga parallel nurlarning bir nurlari linzaga yo'naltirilgan bo'lsa, linzalardan o'tgandan so'ng, barcha nurlar bir nuqtada yig'iladi, markazida linzalari (diffuzli linzalar uchun nurlarning davomiyligi kesishadi).
Asosiy optik o'qda joylashgan linzalarning markaziga deyiladi linzalarning asosiy yo'nalishiF. .
http://pandia.ru/text/78/597/images/image010_78.gif "width =" 185 "balandligi =" 51 "\u003e, (2)
qaerda R1 va R2 - linzalarning sfera yuzalarining kavis radiusi; - linzalar materialining mutlaq nosimmetrik indekslari va atrof-muhitning nisbatlariga teng bo'lgan linzalar materialining nisbiy sinishi indekslari http://pandia.ru/text/78/597/images/image012_33.jpg "width =" 616 height = 237 "height =" 237 " \u003e
Lens mavjud markazlashtirilgan uzunlik ijobiy deb nomlangan yig'ish , negativ fokusli linzalar deb ataladi tarqoq . Shunday qilib, DIV_ADBLOCK181 "\u003e
Har bir optikasi linzalarning markazidan bir xil masofada ikki asosiy diqqat markaziga ega. Fokus, uning joylashgan joyida joylashgan, deyiladi oldingi markazida linzalar va yorug'lik manbai tasvirlari bilan kosmosga e'tibor - orqaga qaratib . Lens kollektorida, cheksiz uzoq manbadan olingan nurlar orqa markazda to'planadi ( haqiqiy tasvir) va diffuzli linzalar bo'lsa, nurlarning davom etishi oldingi markazda yig'iladi ( hayoliy rasm)
Yorug'lik manbai har bir yorug'lik nuqtasi majmuasi sifatida ifodalanishi mumkin, ularning har biri nurlarning ajraladigan nurlari homosentrik ya'ni umumiy markazga ega bo'lish. Agar nuqta manbaidan yorug'lik o'tib ketgan bo'lsa optik tizim bir nuqtada qayta yig'ilsa, u holda bu nuqta yoki nuqta deyiladi stigmatik rasm manbasi. Ikki nuqta (manba va uning tasviri) chaqiriladi konjuge qilingan Ushbu optik tizimning nuqtalari. Nur nurlar yo'lining qaytishi tufayli, manba va uning tasvirini almashtirish mumkin. Rasm chaqirildi amal qiladi Agar nur bir nuqtada kesilsa. Agar yorug'lik o'zlari kesib o'tmasa-da, yorug'lik tarqalishi yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishda olib boriladigan izlari davom etsa, unda bu tasvir xayoliy . Xuddi shunday, nurning nuqta manbai haqiqiy va hayolli bo'lishi mumkin.
Geometrik optika doirasida, odatda, markaziy tizimlar va paraxial nurlarni hisobga olish cheklangan. Tizim deyiladi markazlashgan agar barcha sferik yuzalarning egish markazlari bir tekis chiziqda joylashgan bo'lsa, ya'ni barcha linzalarning asosiy optik o'qlari bir xil bo'ladi. Paraxial asosiy optik o'q bilan kichik burchaklarni tashkil etuvchi nurlar deb nomlangan va sistemaning refraktsion sirtlariga odatdagidan iborat. Ideal markazlashgan tizimlar uchun, ushbu shakldagi har qanday manba ko'rsatiladi tekislik, chiziq yoki nuqtarasmni shaklida ham beradi tekislik, chiziq yoki nuqtaFokal tekislikdagi manbalar bundan mustasno.
Nozik linzalar uchun quyidagi formula mavjud: nozik ob'ektiv formulasi :
qaerda F -markazlashgan ob'ektiv masofa, a - manbadan ob'ektivgacha bo'lgan masofa, b - linzadan rasmga masofa.
Linzalarning markazlashtirilgan uzunligi odatda ma'lum belgilarga asoslangan: linzalarni yig'ish uchun F. \u003e Dissipativ uchun 0 F. < 0. Величины a va b Shuningdek, ba'zi belgilarga bo'ysunish: a \u003e 0 va b \u003e 0 haqiqiy ob'yektlar uchun (ya'ni, real nur manbalari, ob'ektiv orqasidagi nurlarni davom ettirmaslik emas) va tasvirlar; a < 0 и b < 0 – для мнимых источников и изображений.
Linzalarning asosiy xususiyati - berish qobiliyatidir element rasmlari. Vahiyning holati va uning xarakterini geometrik konstruktsiyalar yordamida aniqlash mumkin. Linzada liniyali ob'ektning to'liq qiyofasi uning o'ta noyob nuqtalarining tasvirini yaratishda topilgan. Buni amalga oshirish uchun, qaysi yo'nalish ma'lum bo'lgan ba'zi standart chiziqlarning xususiyatlaridan foydalaning. Ular - optik markaz yoki ob'ektiv markazidan o'tadigan nurlar, shuningdek, asosiy yoki ikkilamchi optik o'qlardan biriga parallel nurlar. Ko'rsatilgan nurlar yordamida tasvirni yaratishda quyidagi qoidalarga rioya qilish kerak:
1) linzalarning optik markazidan har qanday burchakka o'tib ketadigan yoritgich refraktsiyani boshdan kechirmaydi va yo'nalishni o'zgartirmasdan o'tadi.
2) yig'uvchi (diffuz) linzalarning old (orqa) markazidan o'tadigan nur, asosiy optik o'qga parallel ravishda ketadi.
3) asosiy optik o'qga parallel bo'lgan nurni to'plash (ajralib turadigan) ob'ektivdagi refraktsiyadan keyin uning orqa (old) markazidan o'tadi.
4) yig'uvchi (diffuzli) linzalarning har qanday optik o'qiga parallel bo'lgan nur, bu o'qning kesish nuqtasi orqa (old) markazlashtirilgan tekislik bilan o'tadi.
Yig'ish va diffuzli linzalarda ko'rishga oid misollar shakl. 5 va 6.
Shakl. 5 Yig'ish linzasida tasvirni yaratish.
Shakl. 6 Rasmni diffuzli linzalarda yaratish.
Shuni ta'kidlash kerakki, shakl. 5 va 6-rasmga olish uchun linzalardan o'ting. Bu nurlar aslida imidjning shakllanishida ishtirok etmaydilar, lekin ular qurilish uchun ishlatilishi mumkin.
Umuman olganda, linzalarning yordami bilan olingan obyektning ob'ekti linzaga nisbatan pozitsiyasiga qarab shunday bo'lishi mumkin:
1. haqiqiy (agar ularning nurlari sinmasdan keyin sinadigan bo'lsa) yoki xayoliy (agar ularning kengaytmasi sinishdan keyin kesilsa);
2. kengaytirilgan, qisqartirilgan yoki unga tenglashtirilgan;
3. to'g'ridan to'g'ri yoki teskari.
Jadvalda yig'ish va tarqatish linzalari uchun ob'ektning pozitsiyasiga qarab tasvirning xususiyatlari va ularning holati ko'rsatiladi.
1-jadval. Ob'ektning mavqeiga qarab tasvirning xususiyatlari va uning holati.
Obyekt mavzusi | Obyekt rasmlar, | Rasm xususiyati |
linzalarni to'plash |
||
Teskari, haqiqiy, kamaytirilgan |
||
Teskari, haqiqiy, teng |
||
Teskari, haqiqiy, kattalashtirilgan |
||
Rasm abadiydir |
||
To'g'ridan-to'g'ri, kengaygan, xayoliy |
||
sochadigan linzalar |
||
To'g'ridan-to'g'ri, kamaytirilgan, xayoliy |
||
To'g'ridan-to'g'ri, kamaytirilgan, xayoliy |
Rasmning chiziqli o'lchamlarini lineer o'lchovlarga nisbati h ob'ekt linzada liniyalashtirilgan deb ataladi.
Ob'ektivlar yuqori sifatli tasvirlarni olishga imkon bermaydigan qator kamchiliklarga ega. Tasvir yaratish jarayonida yuzaga keladigan buzilishlar deyiladi aberrations. Asosiy narsalar sharsimon va kromatik aberrations .
Sferik nosozlik, monokromatik nurlarning linzalardagi optik o'qidan uzoqda bo'lishiga qarab (ular turli yo'nalishlarga ega) farqlanadi (7-rasm). Bu vahiyning markaziy qismi eng o'tkir va periferik joylar loyqaligi paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu rasmdagi nuqson, linzalarning sinishi sirtlarining shakli linzadagi yorug' nurning barcha nurlarining markazida bo'lishini ta'minlamaydi. Parallel nurlanish holatida eksa atrofidagi nurlar markazdan o'tadi, tashqi nurlar linzaga yaqinlashadi. Natijada ob'ektning tasviri loyqa ko'rinadi. Sferik shikastlanishning ta'siri faqat ob'ektivning markaziy qismini qo'llash orqali bartaraf qilinishi mumkin. Buning uchun optik asboblar Diafragmani qo'llang.
Kromatik aberration, optikaning optik o'qidan bir xil masofada joylashgan turli xil rangdagi nurlarning nurlari turli xil (ya'ni, ular turli yo'nalishlarda) sinadi. Bu hodisa sababli o'rta dispersiyon (ya'ni, yorug'lik to'lqinining chastotasiga vosita sinishi indeksining bog'liqligi). Oq yorug'lik sinishi natijasida linzalarning markazlashtirilgan uzunligi turli xil ranglarda yoritilgan. Eng qisqa fokus uzunligi - qizil rangdagi eng katta binafsharang nurlarda (7-rasm). Shuning uchun, tasvir loyqa va rangli bo'ladi.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image023_22.jpg "align =" left "width =" 251 "height =" 176 "\u003e
U erda ham bor koma aberration (yoki koma) buzilish va astigmatizm .
Koma - bu manbadan teleskopning optik tizmasiga keladigan yorug'lik nurlarining moyilligi bilan bog'liq bo'lgan off-eksa sapması (8-rasm).
Shu bilan birga, nuqta nurining manbai tomchi shaklga ega. Koma nuqta chiziqli o'lchovlari nuqta manbaining optik o'qdan masofa va linzaning nisbatan diafragma maydoniga proportsionaldir.
Buzilish dalaning markazidan turli xil masofalardagi tasvir miqyosi farqli ekanligidan dalolat beradi.
Nuqta manbai manbai bir nuqtada to'planadi, lekin bu
nuqta ideal optik tizimdagi manba tasviriga mos kelmaydi.
Shuning uchun kvadrat qiyofasi yostiqqa (ijobiy buzilish) yoki bir xil barrelga (salbiy buzuqlik) o'xshaydi (9-rasmga qarang).
Nihoyat astigmatizm bitmapni chiziqqa chizish. Turli samolyotlardan tushgan ob'ektdan keladigan yorug'lik nurlari tekislikda emas, balki tasvirni buzadigan ma'lum bir kavisli yuzaga (10-rasm) qaratilmagan.
Astigmatli tasvirning o'lchami nuqta manbaining burchak masofasining kvadratiga proportsional ravishda ortadi.
Tajriba installyatsiyasining ta'rifi
O'rnatish optik dastgohlar, raterlar, moslashtirilgan quvvat manbaiga ega yoritgich, linzalarni yig'ish va tarqatish, qizil va ko'k rangli yorug'lik filtrlari, disk va halqali diafragmalar, ekran va optikasi ushlagichlardan iborat. O'rnatishning umumiy ko'rinishi 5-rasmda ko'rsatilgan.
http://pandia.ru/text/78/597/images/image028_25.gif "width =" 45 "height =" 21 "\u003e nuri bilan 2 panjara bilan.
2. Ekranni siljitish, mavzuning kichraytirilgan kichraytirishi olingan joyni topish.
3. Tutqichni 4 to'plash linzalari va ekran o'rtasida 13-sonli linzali linzali o'rnating.
4. Burilish linzasidan ekranga masofani aniqlang. a.
5. Ob'ektni aniq tasvirini topish uchun ekranni siljiting. Tarqalgan linzalar uchun "mavzu" yig'ish linzalari tomonidan berilgan ob'ekt tasviridir.
6. Burilish linzasidan ekranga masofani aniqlang. b.
7. Burilish linzasining holatini o'zgartiring va 4-6-bandlarga muvofiq o'lchovni amalga oshiring.
O'lchovlarni kamida 5 marta takrorlang.
Formuladan foydalanib, (3) diffuzli linzalarning markazlashtirilgan uzunligini aniqlang. O'lchov natijalari 4-jadvalda keltirilgan.
4-jadval.Parchalanuvchi linzalarning markazlashtirilgan uzunligi va eksperimental ma'lumotlar.
8. O'lchovlarni bevosita o'lchash usulida ishlab chiqarilgan natijalarni qayta ishlash (laboratoriya ishini bajarish uchun qarang: 0-1)
Javobni forma bilan yozing:
NAZORAT SAVOLLARI
1. Geometrik optikani aniqlang. Geometrik optikaning asosiy qonunlarini shakllantirish va tushuntirish.
2. O'rtacha mutlaq va nisbiy sinishi indekslari nima? Jismoniy ma'nosini tushuntiring.
3. Nur nurlari, optik linzalar nima deyiladi? Lenslarning tasnifi haqida (qalinligi, yoruvchi sirtlar shakli, intsident nurlarining sinishi orqali) va ularning xarakteristikalari haqida bizga xabar bering.
4. Lensning asosiy elementlarini ko'rsating va ularning xususiyatlarini bildiring.
5. Nozik to'plash linzalari uchun formulani yozing (diffuzli linzalar). Qanday sharoitlarda to'plash linzalari mavjud?
dissipativ sifatida ishlashi mumkinmi?
6. Ob'ektivning liniyali o'sishi deyiladi? Ob'ektivning optik kuchi vositaning optik xususiyatlariga qanday bog'liq,
bu erda linzalar joylashgan.
7. Ob'ektiv obrazini qurish qoidalarini shakllantirish. Ob'ekt tasvirini ta'riflash
ob'ektivga ob'ektning masofasiga bog'liq.
8. Aberratsiya ta'rifini bering. Qanday xatolar mavjud? Tabiatini tushuntiring.
9. Ob'ektiv tasvirlarda paydo bo'lgan hollarda ideal linzalarda nurlanish yo'lini yaratish:
1) ortdi;
2) kamaytirilgan;
3) to'g'ri;
4) pastga tushish;
5) amal qiladi;
6) xayoliy.
Ob'ektiv, ob'ektiv va uning fokuslari bir-biriga nisbatan qanday joylashgan?
10. Nimalarning nurlari homosentrik deb ataladi? Qanday tasvirlar sebatli deb ataladi?
11. Qanday tasvirlar to'plash linzalarini tashkil qiladi? sochadigan linza?
FOCUS DISTANCE ni aniqlash
KOLLEKTIV VA DIVIDING LENSES
Yupqa linzalarning boshlang'ich nazariyasi, bir tomondan, ingichka optikaning markazida uzunligi va ob'ektivdan obyektga va uning tasviriga bo'lgan masofa o'rtasidagi oddiy munosabatga olib keladi.
Ob'ektivning o'lchamlari, uning tasvirlari, ob'ektiv va uning masofalaridagi linzalar o'rtasidagi munosabatlar soddadir. Ushbu miqdordagi tajribani aniqlash orqali yuqorida ko'rsatilgan nisbatlar yordamida nozik linzalarning markazlashtirilgan uzunligini ko'p hollarda etarli darajada aniqlik bilan hisoblash qiyin emas.
Mashq qilish 1
Yig'ish linzasining fokal uzunligini aniqlash
Gorizontal joylashgan optik stolda quyidagi asboblar slayd naqshlarida ko'chirilishi mumkin: mat ekrani o'lchov bilan ob'ektiv , mavzusi (F to'xtatuvchisi), yoritgich . Barcha ushbu qurilmalar markazlari bir xil balandlikda joylashganki, ekranlarning tekisligi optik stol uzunligiga vertikal, va linzaning o'qi unga parallel bo'ladi. Asboblar orasidagi masofalar taymer bo'yida joylashgan o'lchagich ustidagi slayderning chap tomonida hisoblangan.
Yig'ish linzasining markazlashtirilgan uzunligi quyidagi yo'llar bilan aniqlanadi.
1-usul. Masofadagi ob'ektning markazlashtirilgan uzunligini aniqlash
va uning tasvirlari linzalardan.
Agar siz harflarni belgilasangiz a va b obyektning masofa va uning tasvirini linzalardan tortib, uning fokus uzunligi formulalar bilan ifodalanadi
yoki; (1)(Ushbu formula faqat ob'ektiv qalinligi nisbatan kichik bo'lsa kuchga kiradi a va b).
O'lchovlar . Ekranni yoqish etarli uzoq masofa ob'ektdan ob'ektivni qo'ying va ular ekrandagi ob'ektning aniq tasvirini olmaguncha harakatlantiring (xat F.). Stend bo'ylab turgan o'lchagichni, ob'ektivni, ekranni va ob'ektni hisobga olgan holda, slayderni ekran bilan boshqa joyga ko'chirib, linzaning tegishli pozitsiyasini va skanerdagi barcha asboblarni o'qiydi.
Tasvir aniqligining ingl. Baholari noto'g'ri ekanligi tufayli o'lchovlarni kamida besh marta takrorlash tavsiya etiladi. Bunga qo'shimcha ravishda, ushbu usulda o'lchovlarning bir qismini kengaygan va ob'ektning kichraytirilgan rasmiga ega qismini bajarish foydalidir. Formuladan foydalanib (1) har bir o'lchovdan markazlashtirilgan masofani hisoblang va uning natijalari arifmetik o'rtacha qiymatini toping.
Boshqaruv 2 Ob'ektning kattaligining markazlashtirilgan uzunligini aniqlash
uning tasvirlari va linzalardan tortib olingan masofada joylashgan.
Ob'ektning qiymatini ko'rsatish l. Uning tasvirining o'lchami L va ularning linzalardan masofa (mos ravishda) a va b . Ushbu qiymatlar ma'lum bir nisbat bilan bir-biriga bog'liq
.Bu yerdan aniqlik kiritish b (Ob'ektivga ob'ekt masofa) va uni (1) formula bilan almashtirish uchun, f bu uchta miqdorda:
. (2)O'lchovlar. Ekran va ob'ekt orasidagi ob'ektivni shkala orqali ekranda ob'ektning kuchli va kengaytirilgan ko'rinishi olinadi, linzaning pozitsiyasi va ekrani hisobga olinadi. Bir o'lchagich yordamida ekrandagi tasvir hajmini o'lchab ko'ring. Mavzuning o'lchami " l "Mm da 1-rasmda berilgan.
Tasvirdan ob'ektivgacha bo'lgan masofani o'lchash, formuladan foydalanib (2) ob'ektiv masofani yaqinlashtiradi.
Mavzudan ekranga masofani o'zgartirib, tajribani takrorlang.
Boshqaruv 3. Lens harakatining kattaligi fokal uzunligini aniqlash
Agar mavzudan tortib olingan tasvirga masofa bo'lsa, biz ko'rsatamiz A ko'proq 4 f ob'ektivning aniq ko'rinishi ekranda olinadi: ikkinchisida qisqargan, ikkinchisida esa - ortdi (2-rasm).
Bu holda, ob'ektiv va rasm o'rtasidagi masofaning o'rtasiga nisbatan ob'ektivning ikkala pozitsiyasi simmetrik bo'ladi. Darhaqiqat, (1) tenglamadan foydalanib, linzaning birinchi pozitsiyasini yozishingiz mumkin (2-rasm).
;ikkinchi o'rin uchun
.Ushbu tenglamalarning o'ng tomonlarini tenglashtiramiz
.Ushbu ifoda x ning uchun almashinish ( A - e - x ) buni topish osonroq bo'ladi
;ya'ni linzalarning har ikkala pozitsiyasi ob'ektdan va tasvirdan bir xil masofalardadir va shuning uchun ob'ekt va tasvir o'rtasidagi masofaning o'rtasiga simmetrikdir.
Fokus uzunligi uchun ifodani olish uchun, masalan, linzalarning pozitsiyasini ko'rib chiqing. Uning uchun ob'ektdan ob'ektivgacha bo'lgan masofa
.Ob'ektivdan tasvirga bo'lgan masofa
.Ushbu qiymatlarni formulalar (1) ga almashtirish natijasida biz topamiz
. (3)Ushbu usul, asosan, eng keng tarqalgan va qalin va nozik linzalar uchun mos. Haqiqatan ham, oldingi holatlarda hisoblash uchun foydalanilganda a va b keyinchalik ko'zga tashlanadigan segmentlar linzalarning markaziga o'rnatiladi. Aslida, bu qiymatlar linzalarning tegishli asosiy tekisliklaridan o'lchov qilinishi kerak. Ta'riflangan usulda, bu xato linzalardan masofani o'lchash emas, balki faqat uning joy o'zgartirish miqdorini hisobga olmasligi sababli chiqarib tashlanadi.
O'lchovlar. Ekranni katta masofaga o'rnatish 4 f mavzu bo'yicha (kiritish qiymati f oldingi eksperimentlardan olingan), linzalarni ular orasiga qo'yib, harakatlantirib, ekranda ob'ektning aniq tasvirini olishiga, masalan, kengayganiga erishishga erishish. Lensning tegishli pozitsiyasini o'lchab, uni yon tomonga siljitib, uni qayta o'rnating. Ushbu o'lchovlar besh marta amalga oshiriladi.
Ob'ektivni harakatga keltirib, ob'ektning yana bir aniq tasviriga ega bo'ladimi, shunchalik kichikroqmi, yana ob'ektiv pozitsiyasi o'lchov bo'yicha o'lchanadi. O'lchovlar besh marta takrorlangan.
O'lchovni o'lchash A displey bilan mavzu bilan bir qatorda harakatlarning o'rtacha qiymati e , linzalarning markazlashtirilgan uzunligini formulalar (3) yordamida hisoblang.
Mashq 2
Dağıtıcı linzalarning markazida uzunligini aniqlash
Rostlagichlar ustida mustahkamlangan, keng tarqalgan va yaqinlashtiradigan linzalar, matli ekran va yoritilgan ob'ekt optik stol bo'ylab joylashtiriladi va Mashg'ulot 1da ko'rsatilgan qoidalarga muvofiq o'rnatiladi.
Tarqalgan linzalarning markazlashtirilgan uzunligini o'lchash quyidagi tarzda amalga oshiriladi. Agar nurlar yo'llari bir nuqtadan chiqsa A va nuqtada yaqinlashmoqda D sinishi natijasida jamoaviy ob'ektiv In (3-rasm), masofani o'lchash uchun diffuzli ob'ektivni qo'ying Bilan D uning markazlashtirilgan uzunligidan, keyinchalik tasvir nuqtasidan kamroq edi A masalan, B nuqtadan uzoqlashadi. Misol uchun, bir nuqtaga o'tadi E . O'zaro munosabatlarning optik printsipiga asoslanib, hozir biz nurning nurlanish nuqtalarini bir nuqtadan targ'ib qilishimiz mumkin. E ichida orqa tomon. So'ngra nuqta xayoliy tasvir bo'ladi E shamollarni diffuzli linzalar orqali o'tgandan keyin C.
Masofani belgilash Evropa Ittifoqi maktub a , D Bilan - orqali b va bunga e'tibor qaratgan f va b salbiy belgilarga ega bo'lsak, (1)
ya'ni, . (4)O'lchovlar. Optik dastgohda yoritilgan ob'ekt (F), to'plash linzasi, diffuzli linzalar, diffuzli linzalar, matli ekran (3-rasmga muvofiq). Matte ekranning va diffuzli linzalarning pozitsiyalari o'zboshimchalik bilan tanlanishi mumkin, lekin ularning koordinatalari 10dan ko'p bo'lgan nuqtalarda ularni tartibga solish ancha qulaydir.
Shunday qilib masofa a nuqta koordinatalari orasidagi farq sifatida aniqlanadi E va Bilan (nuqta koordinatasi) Bilan yozing). Keyin, ekranga va diffuzli ob'ektivga tegmasdan, ob'ektni aniq tasvirini ekranda qo'lga kiritgunga qadar (eksperimental natijaning aniqligi suratning aniqligi darajasiga bog'liq ekan) to'plash linzalarini harakatga keltiradi.
Shundan so'ng, diffuzli linzalar o'chiriladi va ekran to'plash linzalariga ko'chiriladi va yana ob'ektning aniq tasvirini oladi. Ekranning yangi pozitsiyasi nuqtaning koordinatalarini aniqlaydi. D .
Shubhasiz, ballarning koordinatalari farqi Bilan va D masofani aniqlang b bu formulani (4) ajratuvchi linzalarning markazlashtirilgan uzunligini hisoblash uchun ishlatishga imkon beradi.
Bunday o'lchovlar ekranning yangi pozitsiyasini va diffuzli ob'ektivni tanlashda kamida besh marta amalga oshiriladi.
Eslatma Hisoblash formulasini tahlil qilish
Fokus uzunligini aniqlashning aniqligi segmentlarning qanchalik farqlanishiga juda bog'liq b va a . Shubhasiz, qachon a yaqin b ularning o'lchovidagi eng kichik xato natijani katta darajada buzishi mumkin.Bunday holatlarning oldini olish uchun ekranning katta masofasida diffuzli linzalarni o'rnatish kerak (segment a - katta). Bunday holatda, yig'ish linzasidan keyin nurlarning ta'siriga ta'siri sezilarli bo'ladi, bu segmentning etarli farqiga olib keladi b segmentdan a .
Keling, geometrik optika haqida gapiramiz. Bu qismda ob'ektiv kabi ob'ektga ko'p vaqt beriladi. Axir, u boshqacha bo'lishi mumkin. Bu holda nozik linzalarning formulasi barcha holatlar uchun birdir. Buni qanday amalga oshirishni bilishingiz kerak.
Linzalarning turlari
Har doim shaffof nurli va maxsus shaklga ega bo'lgan tanaga ega. Tashqi ko'rinish ob'ekt ikkita sfera yuzasini belgilaydi. Ularning biri tekis joy bilan almashtirilishi mumkin.
Va ob'ektiv o'rta yoki chetga nisbatan qalin bo'lishi mumkin. Birinchi holda, u konveks, ikkinchisi esa konkavda bo'ladi. Va konkav, konveks va tekis sirtlarning birlashtirilishiga qarab, linzalar ham boshqacha bo'lishi mumkin. Masalan, bikonveks va biconcave, samolyot-konveksiya va tekis konkav, konveks-konkav va konkav-dvigatel.
Oddiy sharoitlarda ushbu ob'ektlar havoda qo'llaniladi. Ular optik zichligi havodan katta bo'lgan moddadan ishlab chiqariladi. Shu sababli, konveks linzalari yig'iladi va konkavka linzalari tarqaladi.
Umumiy xususiyatlar
Gapirmasdan oldinnozik ob'ektiv formulasi, siz asosiy tushunchalar haqida qaror qabul qilishingiz kerak. Ular bilish kerak. Ular doimo turli vazifalarni hal qilishda davom etadilar.
Asosiy optik o'q to'g'ri chiziq. U sferik yuzalar markazlari orqali amalga oshiriladi va ob'ektiv markazining joylashgan joyi aniqlanadi. Qo'shimcha optik o'qlar mavjud. Ular linzalarning markazi bo'lgan nuqta orqali amalga oshiriladi, ammo ular sferik yuzalar markazlarini o'z ichiga olmaydi.
Nozik linzalarning formulasida uning markazlashtirilgan uzunligini belgilovchi qiymat mavjud. Shunday qilib, asosiy optik o'qi nuqtasi. Belgilangan eksa parallel ravishda ishlaydigan nurlarni kesadi.
Bundan tashqari, har bir nozik optikasi markazida har doim ikki bo'ladi. Ularning sirtlarining ikkala tomonida joylashgan. Ikkalasi ham haqiqiy yig'ishga qaratilgan. Sochib tashlash - hayoliy.
Ob'ektivdan markazlashtirilgan nuqtaga masofa fokus uzunligi (harfF.) . Bundan tashqari, uning qiymati ijobiy (to'plash holida) yoki salbiy bo'lishi mumkin (tarqalish uchun).
Boshqa xususiyatlar fokus uzunligi bilan bog'liq - optik kuch. Bu odatda ko'rsatilganD.Uning qiymati har doim markazning o'zaro munosabatini anglatadi, ya'ni.D= 1/ F.Diyopterlarda o'lchangan optik quvvat (qisqartirilgan Dptr).
Nozik ob'ektiv formulasida qanday boshqa belgilar mavjud
Belgilangan markazlashtirilgan masofadan tashqari, siz bir necha masofalar va o'lchamlarni bilishingiz kerak bo'ladi. Barcha linzalar uchun ular bir xil va stolda taqdim etiladi.
Barcha ko'rsatilgan masofalar va balandliklar metr bilan o'lchanadi.
Fizikada, kattalashtirish tushunchasi nozik optikaning formulasi bilan bog'liq. Rasm o'lchamining ob'ektning balandligi, ya'ni soat / soat nisbati sifatida aniqlanadi. G harfi bilan ifodalanishi mumkin.
Nozik linzada tasvirni yaratishingiz kerak
Buni yig'ish yoki tarqatadigan nozik ob'ektiv formulasini olish uchun bilishingiz kerak. Chizilgan ikkala linzalarning o'z sxematik vakili mavjudligi bilan boshlanadi. Ularning ikkalasi ham segmentga o'xshaydi. Faqat uchlarda yig'ilishda o'qlar tashqariga yo'naltiriladi va tarqalishda - bu segmentning ichkarisida.
Endi esa, bu segmentga uning o'rtasiga bir perpendikulyar chizish kerak. Shunday qilib, asosiy optik eksa tasvirlanadi. Ob'ektivning har ikki tarafida bir xil masofada, markirovka qilish uchun fokuslar mavjud.
Rasmni siz yaratmoqchi bo'lgan ob'ekt o'q shaklida chiziladi. Bu mavzuning qaerida ekanligini ko'rsatadi. Umuman olganda ob'ekt obyektivga parallel joylashtiriladi.
Nozik linzada tasvirni qanday yaratish kerak
Ob'ekt tasvirini yaratish uchun rasmning uchlari nuqtalarini topish va ularni ulash kifoya. Ushbu ikki nuqta har ikkala nurning kesishmasidan kelib chiqishi mumkin. Qurilishning eng oddiy ikkitasi.
Belgilangan nuqtadan asosiy optik o'qga parallel ravishda o'tish. Ob'ektiv bilan aloqa qilgandan so'ng, u asosiy diqqat markazidan o'tadi. Agar to'plash linzalari haqida gapiradigan bo'lsak, bu diqqat optikasi orqasida va nurdan o'tib ketadi. Sochni tanovul qilishda nurni chizish kerak, uning davomi linzalarning old qismida o'tadi.
Ob'ektiv optik markazidan to'g'ridan-to'g'ri chiqish. U o'z yo'nalishini o'zgartirmaydi.
Ob'ekt asosiy optik o'qga vertikal ravishda joylashtirilgan va unda tugagan holatlar mavjud. Keyin eksa ustida joylashgan o'qning chetiga mos keladigan nuqta tasvirini yaratish kifoya. Keyinchalik u tizzadan eksa tomonga buriladi. Bu mavzu mavzusi bo'ladi.
Qurilgan nuqtalarning kesishishi tasvirni beradi. Yupqa yig'ish linzasida haqiqiy tasvir hosil bo'ladi. Ya'ni, bu nurlarning kesishmasida bevosita olinadi. Istisno ob'ekt ob'ekt bilan markazga (magnit oynada bo'lgani kabi) joylashtirilganda, tasvir xayoliy bo'ladi. Tarqoqlikda u doimo xayoliy bo'lib chiqadi. Axir, ular nurlar emas, balki ularning davomiyligi kesishmasidan chiqadi.
Haqiqiy qiyofa mustahkam chiziq sifatida olinadi. Lekin xayoliy - nuqta chiziq. Buning sababi, aslida u erda birinchi bo'lib, ikkinchisi esa faqatgina ko'rinadi.
Nozik linzalarning formulasini shakllantirish
Ushbu qulaylik qurilishni aks ettiradigan chizma asosida amalga oshiriladi joriy tasvir yig'ish linzasida. Rasmda ko'rsatilgan segmentlarni belgilash.
Optiklar bo'limi geometrik deb nomlanmagan narsa emas. Ushbu matematika sohasini bilish talab etiladi. Avval AOB va A uchburchaklarini ko'rib chiqishingiz kerak 1 Ob 1 . Ular xuddi shunday, chunki ular ikki teng burchakka (to'g'ri va vertikal) ega. Ularning o'xshashligidan kelib chiqadi 1 In 1 va Evropa Ittifoqi OB segmentlari modullari deb ataladi. 1 va OB.
Xuddi shu printsipga asosan ikki burchakli uchburchak:COFva a 1 Fb 1 . Ularda bunday segmentlardagi munosabatlar tengdir: A. 1 In 1 CO vaFb 1 bilan OF.Qurilishdan so'ng AB va CO segmentlari teng bo'ladi. Shuning uchun bu tenglik munosabatlarining chap tomonlari bir xil. Shuning uchun, huquq tengdir. Ya'ni, OB 1 / OB tengFb 1 / OF.
Ushbu tenglikda nuqta bilan belgilangan segmentlar tegishli jismoniy tushunchalar bilan almashtirilishi mumkin. Shunday qilib ov 1 - Bu ob'ektivdan tasvirgacha bo'lgan masofa. Ob - ob'ekt ob'ektdan ob'ektivgacha bo'lgan masofa.OF - markazlashtirilgan uzunlik. Bir segmentFb 1 tasvirga va markazga bo'lgan masofaga teng. Shuning uchun, u boshqa tarzda qayta yozilishi mumkin:
f / d =( f - F) / FyokiFf = df - dF.
Nozik linzalarning formulasini olish uchun oxirgi tenglamani bo'lish kerakdfF.So'ngra:
1 / d + 1 / f = 1 / F.
U nozik yig'uvchi linzalarning formulasiga ega. Sochib tashlash fokus uzunligi salbiy. Bu tenglik o'zgarishiga olib keladi. To'g'ri, bu ahamiyatsiz. Faqat nozik bir ajralib turadigan ob'ektiv formulasida 1 /F.Ya'ni:
1 / d + 1 / f = - 1 / F.
Ob'ektivni oshirish vazifasi
Vaziyat Yig'ish linzasining markazlashtirilgan uzunligi 0,26 m bo'lsa, ob'ekt 30 sm masofada bo'lsa magnitlanganini hisoblash kerak.
Qaror. Ushbu belgilar va C ning birliklarni tarjima qilish bilan boshlangan qiymatga ega. Juda mashhurg= 30 sm = 0,3 m vaF.= 0.26 m Endi siz formulalarni tanlashingiz kerak, asosiysi - magnitlashtirish uchun ko'rsatilgan, ikkinchisi nozik yig'ish linzalari uchun.
Ular qandaydir birlashishi kerak. Buning uchun yig'ish linzasida tasvirning chizilganligini hisobga olish kerak. Shunga o'xshash uchburchaklardan G = H / h ekanligini ko'rish mumkin= f / d. Ya'ni, o'sishni aniqlash uchun tasvirni masofaga nisbati ob'ektga masofani hisoblash kerak.
Ikkinchisi ma'lum. Biroq tasvirga bo'lgan masofa yuqorida ko'rsatilgan formuladan olinishi kerak. Shunda ham shunday bo'ladi
f= dF/ ( g- F.).
Endi bu ikkita formulani birlashtirish kerak.
G =dF/ ( g( g- F.)) = F./ ( g- F.).
Hozirgi vaqtda muammoni yupqa optikali formulasida yechish elementar hisob-kitoblarga tushadi. Ma'lum qadriyatlarni o'rniga qo'yish kerak:
G = 0.26 / (0.3 - 0.26) = 0.26 / 0.04 = 6.5.
Javob: ob'ektiv 6,5 marta ko'paydi.
Vazifani topish vazifasi
Vaziyat Chiroq yig'ma linzalardan bir metrcha joylashgan. Uning spirali tasvirini ekranda, linzadan 25 sm masofada olish mumkin, ko'rsatilgan linzalarning markazlashtirilgan uzunligini hisoblang.
Qaror. Ma'lumotlar quyidagi qiymatlarni yozib qo'yishi kerak:g= 1 m va f= 25 sm = 0,25 m Ushbu ma'lumot nozik ob'ektiv formulasidan fokus uzunligini hisoblash uchun etarli.
Shunday qilib, 1 /F.= 1/1 + 1 / 0.25 = 1 + 4 = 5. Lekin muammoning sababi optik kuch emas, markazni bilish kerak. Shuning uchun, faqat 1dan 5ga bo'linadi va siz markazlashtirilgan masofani olasiz:
F =1/5 = 0, 2 m.
Javob: yig'ish lensinin markazida uzunligi 0,2 m.
Rasmga masofani topish muammosi
Vaziyat. Sham yig'ish linzasidan 15 sm masofada joylashgan. Uning optik kuchi 10 dptr. Ob'ektiv orqasidagi ekran shamning aniq tasvirini hosil qilish uchun o'rnatiladi. Masofa nima?
Qaror. Qisqa vaqt ichida quyidagi ma'lumotlarni yozilishi kerak:g= 15 sm = 0.15 m,D= 10 diopter. Yuqorida keltirilgan formulani biroz o'zgarish bilan yozish kerak. Ya'ni, tenglama o'ng qismidaD1 /F.
Bir nechta transformatsiyalardan so'ng ob'ektni tasvirga masofa uchun quyidagi formuladan foydalanamiz:
f= g/ ( dD- 1).
Endi siz barcha raqamlarni almashtirishingiz va hisoblashingiz kerak. Buning uchun bu qiymat paydo bo'ladif:0,3 m.
Javob: linzalardan ekranga masofa 0,3 m.
Ob'ekt bilan tasvir o'rtasidagi masofa muammosi
Vaziyat Mavzu va uning tasviri 11 sm masofada, to'plash linzalari esa 3 marta ko'payadi. Fokus masofasini toping.
Qaror. Ob'ekt va tasvirning orasidagi masofa xat bilan qulay tarzda belgilanadiL= 72 sm = 0.72 m.G = 3 ga oshadi.
Ikki mumkin bo'lgan holatlar mavjud. Birinchidan, mavzu mavzu orqasida, ya'ni tasvir haqiqiydir. Ikkinchisida - mavzu va ob'ektiv o'rtasidagi mavzu. Undan keyin ob'ekt bilan bir xil tarafdagi tasvir va hayoliy narsa.
Birinchi vaziyatni ko'rib chiqaylik. Mavzu va rasm yig'ish lensining qarama-qarshi tomonlarida joylashgan. Bu erda siz quyidagi formulani yozishingiz mumkin:L= g+ f.Ikkinchi tenglama yozilgan bo'lishi kerak: G =f/ g.Ushbu tenglamalar tizimini ikki noma'lum bilan hal qilish kerak. Buni amalga oshirish uchun, o'rnini almashtiringL0,72 m va G tomonidan 3 ga teng.
Ikkinchi tenglamadan bu chiqadif= 3 g.Keyin birinchi quyidagi tarzda aylanadi: 0.72 = 4g.Ulardan hisoblash osond = 018 (m). Endi aniqlash osonf= 0.54 (m).
Fokus uzunligini hisoblash uchun nozik ob'ektiv formulasidan foydalanish kerak.F.= (0.18 * 0.54) / (0.18 + 0.54) = 0.135 (m). Bu birinchi ish uchun javobdir.
Ikkinchi holatda - tasvir xayoliy va formulalar uchunLhar xil bo'ladi:L= f- g.Tizim uchun ikkinchi tenglama bir xil bo'ladi. Xuddi shunday, bahslashib, biz ham shunday qilamizd = 036 (m) vaf= 1.08 (m). Fokus uzunligi shunga o'xshash hisoblash quyidagi natijalarni beradi: 0.54 (m).
Javob: linzalarning markazlashtirilgan uzunligi 0,135 m yoki 0,54 m.
Xulosa o'rniga
Nozik optikada nurlanish jarayoni geometrik optikaning muhim amaliy qo'llanilishidir. Axir ular ko'plab qurilmalarda oddiy magnitofondan aniq mikroskoplarga va teleskoplarga ishlatiladi. Shuning uchun ular haqida bilish kerak.
Nozik linzalarning olingan formulasi ko'plab muammolarni hal qilishga imkon beradi. Va bu sizning rasmingiz qanday turdagi linzalarni berganligi haqida xulosa chiqarish imkonini beradi. Mavzuga doir masofani va masofani bilish kifoya.
Lensning fokusli uzunligi bog'liq egrilik darajasi uning yuzasi. Ko'proq konveks yuzasiga ega bo'lgan linzalar nurlar kamroq konveks sirtli ob'ektivga qaraganda ko'proq chayqaladi va shuning uchun ham qisqa markazlashtirilgan masofaga ega.
Yig'ish linzasining fokal uzunligini aniqlash uchun quyosh nurlarini unga yo'naltirish va ob'ektiv orqasidagi ekranda quyoshning o'tkir qiyofasini olgani, linzalardan masofani ushbu tasvirga o'lchash kerak. Nurlar, Quyoshning juda uzoqligi tufayli, deyarli parallel nur bilan linzaga tushadi, bu tasvir deyarli ob'ektiv markazida joylashgan bo'ladi.
Ob'ektivning teskari markazlashtirilganligi chaqiriladi optik quvvat linzalari (D):
D = 1
Ob'ektivning markazida masofa qanchalik kichik bo'lsa, uning optik kuchi ham shunchalik katta bo'ladi. nurlarning yorilishi qanchalik ko'p bo'lsa. Birlik rev. (m -1). Aks holda, bu birlik diopter (diopter) deb ataladi.
1 diopter linzalarning optik kuchi 1 m masofada joylashgan.
Ob'ektivlarni to'plash va tarqatish uchun optik quvvat signali bilan farq qiladi.
Linzalarni to'plash ega haqiqiy markazidashuning uchun ularning markazlashtirilgan uzunligi va optik kuchi ijobiy hisoblanadi. (F\u003e 0, D\u003e 0).
Sochni linzalar tasavvurga ega bo'lgan markazga ega, shuning uchun ularning markazlashtirilgan uzunligi va optik kuch salbiy hisoblanadi ( F.<0, D<0).
Ko'pgina optik qurilmalar bir nechta linzalardan iborat. Bir nechta yaqindagina intervalgacha bo'lgan linzalarning tizimining optik kuchi ushbu tizimning barcha linzalari optik kuchlarining yig'indisiga teng. D1 va D2 optik kuchlarga ega bo'lgan ikkita linzalar mavjud bo'lsa, ularning umumiy optik kuchi teng bo'ladi : D = D 1 + D 2
Faqat optik kuchlar qo'shiladi, bir nechta linzalarning markazida uzunligi individual linzalarning markazlashtirilgan uzunliklari yig'indisiga to'g'ri kelmaydi.
Linzalar yordamida siz nafaqat yorug'lik nurlarini to'plashingiz va tarqatishingiz, balki turli narsalar tasvirlarini ham olishingiz mumkin. Linzalarda tasvirni yaratish uchun ikkita nurlar yo'lini qurish etarli: biri linzalarning optik markazidan o'tadi, ikkinchisi - asosiy optik o'qqa parallel bo'lgan nurdir.
1. Ob'ektiv va ob'ektiv o'rtasidagi mavzu:
Rasm - kattalashtirilgan, xayoliy, to'g'ridan-to'g'ri. Bunday tasvirlar kattalashtiruvchi oynadan foydalanilganda olinadi.
2. Mavzu mavzuli va ikki tomonlama yo'nalish o'rtasida.
Rasm haqiqiy, kengaygan, teskari. Bunday tasvirlar projektor qurilmalaridan olingan.
Ikki tomonlama diqqat markazida
Ob'ektiv kamroq, teskari, haqiqiy tasvirni beradi. Ushbu rasm kamerada ishlatiladi.
Mavzuning har qanday joyida tarqaladigan linzalar past, xayoliy, to'g'ridan-to'g'ri tasvirni beradi. Bu yorug'likning ajralmas nurini tashkil qiladi.
Inson ko'zlari deyarli butun shaklda.
Sklera deb nomlangan zich qobiq bilan o'ralgan. Skleraning old qismi shaffof va shox parda deb ataladi. Shox pardaning orqasida turli odamlar tomonidan turli xil ranglarda ranglanadigan iris mavjud. Kornea va iris o'rtasida suvli suyuqlik mavjud.
Irisda teshik mavjud - uning diametri nurga bog'liq ravishda o'zgarishi mumkin bo'lgan o'quvchi. O'quvchining orqasida shaffof jism mavjud - ikki dyuymli linzaga o'xshash linza. Ob'ektiv skleraga muskullar bilan biriktirilgan.
Ob'ektiv orqasida vitreus tanadir. Shaffof va ko'zning qolgan qismini to'ldiradi. Skleraning orqa tomoni - ko'zning shilliq pardasi, retina bilan qoplangan.
Retina ko'zning fundusini qoplaydigan eng yaxshi tolalardan iborat. Ular optik asabning tarvaqalangan qismi.
Ko'zga tushgan yorug'lik ko'zning old yuzasiga, shox pardada, linzalarda va vitrining tanasida sinadi, shu sababli ushbu ob'ektning haqiqiy, qisqargan, teskari surati retinada shakllanadi.
Retina tuzilgan optik asabning oxiriga tushgan nur, bu tugunlarni bezovta qiladi. Nerv tolalarini tirnash xususiyati miyaga uzatiladi va inson atrofdagi dunyoni ingl. His qilishni oladi. Ko'zni ko'rish jarayoni miya tomonidan to'g'rilanadi, shuning uchun biz ob'ektni to'g'ri qabul qilamiz.
Linzalarning egrisi o'zgarishi mumkin. Biz uzoq ob'ektlarga qaraganda, linzalarning egriligi ajoyib emas, chunki uning atrofidagi mushaklari gevşer. Yaqin atrofdagi narsalarga qaraganda, mushaklar linzalarni siqib chiqaradi, uning egriliklari oshadi.
Oddiy ko'z uchun eng yaxshi tuyulgan masofa 25 sm ni tashkil etadi, ikkita ko'z bilan ko'rish vizual sohani kengaytiradi, shuningdek, qaysi ob'ekt yaqinligini va bizdan qanchalik uzoqligini farqlash imkonini beradi. Aslida, chap va o'ng ko'zning retinalarida turli xil tasvirlar olinadi. Mavzu qanchalik yaqin bo'lsa, bu farq yanada sezilarli bo'lib, masofadagi farqni yuzaga keltiradi. Ikkita ko'z bilan ko'rishimiz tufayli, biz ob'ektning katta hajmli ekanligini ko'ramiz.
Yaxshilab, yaxshi, oddiy ko'zga ega bo'lgan odam ko'zni parvona nurlari bilan retinada yotgan bir nuqtada to'playdi. Yaqin-uzoqlik va uzoqni ko'ra oladigan odamlar uchun vaziyat boshqacha.
Miyopi - Bu ko'zning sinishdan keyin parallel nurlari retinada to'planmagan, ammo ob'ektivga yaqin bo'lgan ko'rinishning etishmasligi. Shu sababdan uzoq ob'ektlarning tasvirlari ko'zni loyqa, bukilmaganlarga o'xshamaydi. Retinada o'tkir tasvirni olish uchun, ushbu ob'ekt ko'zga yaqinlashishi kerak.
Ko'rinishi - Bu ko'zning sinishdan keyingi parallel nurlari shu nuqtada aniqlanadigan, ko'zoynagi retinada emas, balki orqasida joylashgan ko'rinishning etishmasligi. Retinada uzoq ob'ektlarning tasvirlari yana loyqa, bulaniq bo'lib chiqadi. Ko'zdan kechirilgan ko'z ko'zning qarama-qarshi nurlarini hatto retina ustiga qaratolmagani uchun, yaqin atrofdagi narsalardan ajraladigan nurlarni yig'ish ham yomondir. Shuning uchun uzoqdan ko'rgan odamlar uzoq masofani yaxshi ko'rmaydilar.
Ob'ektiv -har tomondan sferik yuzalar bilan chegaralangan shaffof bir tanadir. Ob'ektiv har ikkala yuzaga R1 va R2 egri chiziqlari radiusidan ancha past bo'lsa, nozik (nozik optikasi) hisoblanadi.
In ides linzalari.
Yig'ish - tebranish
(Ortdagi linzalarning qalinligi (linzaning qalinligi o'rtada
Chekkalaridan ko'p). qirralarga nisbatan kamroq).
d M
bilanN
Ob'ektivning asosiy optik o'qi -u sferik sirt markazlari orqali chizilgan to'g'ri chiziq (av).
Optik linzalar markazi -bu nuqta O, optik oqi bo'ylab yotadi, bu orqali uning yo'nalishini o'zgartirmasdan har qanday nurlanish o'tadi.
Fokal tekislik -"M" deb nomlangan N, asosiy optik o'qi bo'yicha perpendikulyar linzalarning markazida o'tkaziladi.
Yan optik eksa - linzalarning optik markazidan o'tadigan, ammo asosiy optik o'q bilan mos keladigan har qanday to'g'ri chiziq (CD).
To'plash linzalari orqali yig'iladi
F markazida F linzasining optik markazidan masofa
uning fokuslariga odatiylik deyiladi - F.
Har bir linzaning ikki tomonida ikkita punkt mavjud.
Keyinchalik optik o'qga parallel bo'lgan nurlar
keng tarqalgan linzalardan o'tish
devorga soling. Ob'ektivdan chiqqan nurlar davom etsa -
ularning yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishda yashash f
shundan keyin nurlarning davomiyligi diqqat markazida - F,
ob'ektiv old qismida joylashgan, optik masofa
ob'ektivning markazi markazlashtirilgan markaziga qaratilgan. Ichki ko'zli linzalarda markazlashtiruvchi uzunlik salbiy son sifatida ifodalanadi.
Formali nozik linzalar:
D -- ob'ektdan ob'ektivgacha bo'lgan masofa.
F - linzadan rasmga bo'lgan masofa.
F - linzalarning markazlashtirilgan uzunligi, bu linzalarning optik markazidan fokusgacha bo'lgan masofa
.
Optik quvvat linzalari - D-
Bu markazlashtirilgan masofaning o'zaro munosabati.Optik quvvatning birligi qabul qilingan - diopter (1 diopter).
1 diopter - bu linzalarning optik kuchi, uning markazlashtirilgan uzunligi 1 metr.
D to'plash linzasi D 0 uchun diffuzli linzalar uchun D .
Nozik linzadagi chiziqli o'sish - G-
Bu tasvirning lineer hajmining sub'ektning lineer o'lchamiga nisbati.
Rasmning H - lineer o'lchamlari.
Ob'ektning H - lineer o'lchamlari.
G =
.
Ob'ektivda tasvirni yaratish.
Ray 1 - asosiy optik o'qi bilan parallel; ob'ektivda sinishdan keyin, u markazdan o'tadi;
Ray 2 - o'tib ketadi linza markazi; bu nur lensdan keyin o'z yo'nalishini o'zgartirmaydi.
Ray 3 - markazlashgan ray; ob'ektivdagi sinishi natijasida asosiy optik o'qga parallel bo'ladi.
Rasm xususiyatlari:
Borayotgan, kamaygan
To'g'ri, teskari.
Haqiqiy, xayoliy.