Əsas diqqət nədir? Lensin optik gücü: düstur, ölçü vahidi

Fizika və ya kimya Janr dram, komediya Baş rolda Viktoriya Poltorak Mariya Viktorova Aleksandr Luçinin Sergey Qodin Anna Nevskaya Lyubov Germanova Aleksandr Smirnov Bəstəkar Aleksey Hitman, Maina Neretina ... Wikipedia

Neytronların və sərt radiasiyanın lokallaşdırılmış mənbəyi kimi xidmət edən sıx, yüksək temperaturlu deyterium plazmasının qeyri-stasionar laxtası. P. f. sözdə halda qaz-boşalma kamerasının oxunda cərəyan qabığının yığılması sahəsində əmələ gəlir. silindrik olmayan... Fiziki ensiklopediya

Fizikada levitasiya cismin digər cisimlərlə birbaşa təması olmadan qravitasiya sahəsində sabit mövqeyidir. Lazımi şərtlər Bu mənada levitasiya üçün: (1) cazibə qüvvəsini kompensasiya edən qüvvənin olması və (2) ... ... Wikipedia

Bu terminin başqa mənaları da var, bax Lens (mənalar). Biconvex lens Lens (Almanca: Linse, Latın dilindən... Vikipediya

Arxeoloqlar tarixdən əvvəlki dövrlərdə insanların səmaya böyük maraq göstərdiyinə dair çoxlu sübutlar tapdılar. Ən təsirli olanı, bir neçə min il əvvəl Avropada və digər qitələrdə tikilmiş meqalitik tikililərdir.… … Collier ensiklopediyası

Bu məqalənin silinməsi təklif olunur. Səbəblərin izahını və müvafiq müzakirəni Vikipediya səhifəsində tapa bilərsiniz: Silinəcək/19 avqust 2012. Proses müzakirə olunarkən... Vikipediya

Henri Puancaré Henri Puincaré Doğum tarixi: 29 aprel 1854 (1854 04 29) Doğulduğu yer: Nensi ... Wikipedia

Başlayanlar üçün · İcma · Portallar · Mükafatlar · Layihələr · Sorğular · Qiymətləndirmə Coğrafiya · Tarix · Cəmiyyət · Şəxsiyyətlər · Din · İdman · Texnologiya · Elm · İncəsənət · Fəlsəfə ... Wikipedia

Terskol Peak Rəsədxanası ... Vikipediya

GÖZ- GÖZ, əsas funksiyası işıq şüalarını qavramaq və onları kəmiyyət və keyfiyyət baxımından qiymətləndirmək olan hiss orqanlarının ən mühümüdür (bütün hisslərin təxminən 80%-i onun vasitəsilə keçir. xarici dünya). Bu qabiliyyət mesh-ə aiddir...... Böyük tibb ensiklopediyası

Kitablar

• Oyunlarda fizika, Donat B.. Texnologiya fizika hadisələri üzərində qurulur. Fizika həm də uşaqların həvəskar fəaliyyəti üçün geniş bir sahə təmin edir. Ancaq məhz bu sahədə indiyədək boşluq müşahidə olunub: bir dənə də olsun...

(konkav və ya dissipativ). Bu tip linzalarda şüaların yolu fərqlidir, lakin işıq həmişə qırılır, lakin onların strukturunu və iş prinsipini nəzərə almaq üçün hər iki növ üçün eyni anlayışlarla tanış olmalısınız.

Lensin hər iki tərəfinin sferik səthlərini tam kürələrə çəksək, onda bu kürələrin mərkəzlərindən keçən düz xətt linzanın optik oxu olacaqdır. Əslində, optik ox qabarıq lensin ən geniş nöqtəsindən və konkav lensin ən dar nöqtəsindən keçir.

Optik ox, obyektiv fokus, fokus uzunluğu

Bu oxda toplayıcı lensdən keçən bütün şüaların toplandığı bir nöqtə var. Uzaqlaşan lens vəziyyətində, bir-birindən ayrılan şüaların davamlarını çəkə bilərik və sonra bütün bu davamların birləşdiyi optik oxda yerləşən bir nöqtə əldə edəcəyik. Bu nöqtə lensin fokusu adlanır.

Konverging lens real fokus var və onunla yerləşir arxa tərəf düşən şüalardan səpələyici lens xəyali bir fokusa malikdir və o, işığın linzaya düşdüyü tərəfdə yerləşir.

Optik oxun tam ortasında olan nöqtəyə onun optik mərkəzi deyilir. Və optik mərkəzdən lensin fokus nöqtəsinə qədər olan məsafə lensin fokus uzunluğudur.

Fokus uzunluğu lensin sferik səthlərinin əyrilik dərəcəsindən asılıdır. Daha qabarıq səthlər şüaları daha güclü şəkildə sındıracaq və müvafiq olaraq fokus uzunluğunu azaldır. Fokus uzunluğu daha qısa olarsa, lens daha çox görüntü böyütmə təmin edəcəkdir.

Lensin optik gücü: düstur, ölçü vahidi

Bir linzanın böyüdücü gücünü xarakterizə etmək üçün "optik güc" anlayışı təqdim edildi. Lensin optik gücü onun fokus uzunluğunun əksidir. Optik güc linzalar düsturla ifadə edilir:

burada D optik güc, F lensin fokus uzunluğudur.

Lensin optik gücünün ölçü vahidi dioptridir (1 diopter). 1 diopter fokus uzunluğu 1 metr olan linzanın optik gücüdür. Fokus uzunluğu nə qədər qısa olsa, optik güc bir o qədər böyükdür, yəni obyektiv təsviri bir o qədər böyüdür.

Fərqli linzanın fokusunun xəyali olduğu üçün biz onun fokus uzunluğunu mənfi dəyər hesab etməyə razılaşdıq. Müvafiq olaraq, onun optik gücü də mənfi dəyərdir. Birləşən lensə gəldikdə, onun fokusu realdır, buna görə də birləşən lensin həm fokus uzunluğu, həm də optik gücü müsbət kəmiyyətlərdir.

Səhifə 1

Lensin əsas diqqəti lensə düşən paralel işıq şüalarının birləşdiyi nöqtədir.

Lensin əsas fokusundan onun optik mərkəzinə qədər olan məsafə lensin fokus uzunluğu adlanır. Hər bir lensin iki fokus nöqtəsi var, çünki o, hər iki tərəfdən gələn işıq şüalarını sındıra bilir. Fokusların nömrələnməsi (birinci, ikinci) linzaya düşən şüalar istiqamətində aparılır.

Lensin əsas fokusu ilə onun optik mərkəzi arasındakı məsafə F əsas fokus uzunluğu adlanır. Əgər əsas diqqətəgər realdırsa, onda F müsbət, xəyalidirsə, F mənfi hesab olunur.

Obyekt linzanın ikiqat və əsas fokusları arasında yerləşir.

Əsas optik oxa perpendikulyar olan linzanın əsas fokusundan keçən təyyarə fokus adlanır.

Lensin əsas fokusundan onun əsas optik oxuna perpendikulyar olan müstəvisinə fokus müstəvisi deyilir.

Əsas optik oxa perpendikulyar olan linzanın əsas fokusundan keçən təyyarəyə fokus müstəvisi deyilir.

Qısaca xatırladaq ki, linzanın əsas diqqəti refraksiyadan əvvəl optik oxa paralel gedən bütün şüaların birləşdiyi nöqtədir. Bikonveks lensin hər iki tərəfində yerləşən iki əsas fokus nöqtəsi var. Arxa fokus F t şəkil məkanında yerləşir.

Ölçək linzanın əsas fokusunda olduğundan istənilən miqyaslı bölgüdən gələn şüalar linzadan paralel çıxır; teleskop göy cisimlərini müşahidə etmək üçün tənzimlənərsə, miqyası optik olaraq teleskop çarpazı ilə üst-üstə düşəcəkdir. Verilmiş miqyaslı bölgü teleskop çarpazının mərkəzi ilə üst-üstə düşürsə, bu bölməni linzanın optik mərkəzi ilə birləşdirən xətt teleskopun görmə xəttinə paralel olmalıdır. Maqniti fiksasiya edib teleskopu hərəkət etdirməklə miqyaslı bölgülərin bucaq dəyərini təyin edə bilərik və sonra maqnit asıldıqda və teleskopun mövqeyi məlum olduqda oxumaqla istənilən an maqnitin mövqeyini təyin edə bilərik. xaçla üst-üstə düşən miqyas bölməsindən oxunuşlar.

Lens iki sferik səthlə sərhədlənmiş şəffaf cisimdir. Lensin özünün qalınlığı sferik səthlərin əyrilik radiusları ilə müqayisədə kiçikdirsə, linza deyilir. nazik .

Linzalar demək olar ki, bütün optik alətlərin bir hissəsidir. Linzalar var toplamaq Və səpilmə . Ortada birləşən linza kənarlara nisbətən daha qalındır, ayrılan lens, əksinə, ortada daha incədir (şəkil 3.3.1).

Əyrilik mərkəzlərindən keçən düz xətt O 1 və O 2 sferik səth adlanır əsas optik ox linzalar. İncə linzalar vəziyyətində, təxminən əsas optik oxun obyektiv ilə adətən adlanan bir nöqtədə kəsişdiyini güman edə bilərik. optik mərkəz linzalar O. İşıq şüası ilkin istiqamətindən kənara çıxmadan linzanın optik mərkəzindən keçir. Optik mərkəzdən keçən bütün düz xətlər adlanır ikinci dərəcəli optik oxlar .

Əsas optik oxa paralel şüalar şüası linzaya yönəldilirsə, linzadan keçdikdən sonra şüalar (və ya onların davamı) bir nöqtədə birləşəcəkdir. F, adlanır əsas diqqət linzalar. İncə lensin lensə nisbətən əsas optik oxda simmetrik olaraq yerləşən iki əsas fokusu var. Birləşən linzaların real fokusları var, fərqli linzaların isə xəyali fokusları var. İkinci dərəcəli optik oxlardan birinə paralel şüaların şüaları da lensdən keçdikdən sonra bir nöqtəyə fokuslanır. F" ilə ikincil oxun kəsişməsində yerləşən fokus müstəvisi F, yəni əsas optik oxa perpendikulyar olan və əsas fokusdan keçən təyyarə (şək. 3.3.2). Lensin optik mərkəzi arasındakı məsafə O və əsas diqqət F fokus uzunluğu adlanır. Eyni hərflə işarələnir F.

Linzaların əsas xüsusiyyəti təmin etmək qabiliyyətidir obyektlərin şəkilləri . Şəkillər gəlir düz Və alt-üst , etibarlıdır Və xəyali , saat şişirdilmiş Və azaldılmış .

Təsvirin mövqeyi və xarakteri həndəsi konstruksiyalardan istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Bunun üçün gedişi məlum olan bəzi standart şüaların xassələrindən istifadə edin. Bunlar optik mərkəzdən və ya lensin fokus nöqtələrindən birindən keçən şüalar, həmçinin əsas və ya ikinci dərəcəli optik oxlardan birinə paralel şüalardır. Belə konstruksiyaların nümunələri Şek. 3.3.3 və 3.3.4.

Qeyd etmək lazımdır ki, Şəkildə istifadə olunan bəzi standart şüalar. Təsvir üçün 3.3.3 və 3.3.4 obyektivdən keçmir. Bu şüalar əslində təsvirin formalaşmasında iştirak etmir, lakin konstruksiyalar üçün istifadə edilə bilər.

Şəklin mövqeyi və təbiəti (real və ya xəyali) istifadə edərək də hesablana bilər nazik lens formulları . Cisimdən linzaya qədər olan məsafə ilə işarələnirsə d, və obyektivdən təsvirə qədər olan məsafə f, onda nazik lens düsturu belə yazıla bilər:

Ölçü D, fokus uzunluğunun tərsi. çağırdı optik güc linzalar. Optik gücün ölçü vahididir dioptri (dopter). Diopter - fokus uzunluğu 1 m olan lensin optik gücü:

İncə lens üçün formula sferik güzgü formuluna bənzəyir. Şəkildəki üçbucaqların oxşarlığından paraksial şüalar üçün əldə edilə bilər. 3.3.3 və ya 3.3.4.

Linzaların fokus uzunluqlarına müəyyən işarələr təyin etmək adətdir: birləşən lens üçün F> 0, səpilmə üçün F < 0.

Kəmiyyətlər d Və f müəyyən bir işarə qaydasına da əməl edin:

d> 0 və f> 0 - real obyektlər (yəni obyektiv arxasına yaxınlaşan şüaların uzantıları deyil, real işıq mənbələri) və şəkillər üçün;

d < 0 и f < 0 - для мнимых источников и изображений.

Şəkildə göstərilən hal üçün. 3.3.3, bizdə: F> 0 (birləşən lens), d = 3F> 0 (həqiqi mövzu).

İncə lens düsturundan istifadə edərək əldə edirik: , buna görə də görüntü realdır.

Şəkildə göstərilən vəziyyətdə. 3.3.4, F < 0 (линза рассеивающая), d = 2|F| > 0 (həqiqi mövzu), , yəni təsvir xəyalidir.

Obyektin obyektivlə bağlı mövqeyindən asılı olaraq təsvirin xətti ölçüləri dəyişir. Xətti artım lenslər Γ təsvirin xətti ölçülərinin nisbətidir h" və mövzu h. Ölçü h", sferik güzgü vəziyyətində olduğu kimi, təsvirin dik və ya tərs olmasından asılı olaraq artı və ya mənfi işarələri təyin etmək rahatdır. Böyüklük h həmişə müsbət hesab olunur. Buna görə də, birbaşa təsvirlər üçün Γ > 0, tərs təsvirlər üçün Γ< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

Konvergent lens ilə nəzərdən keçirilən nümunədə (Şəkil 3.3.3): d = 3F > 0, , deməli, - şəkil tərs çevrilir və 2 dəfə kiçildilir.

Fərqli linzalı nümunədə (Şəkil 3.3.4): d = 2|F| > 0, ; buna görə də şəkil dikdir və 3 dəfə kiçildilir.

Optik güc D linzalar həm əyrilik radiusundan asılıdır R 1 və R Onun sferik səthlərinin 2-si və sınma indeksində n linzanın hazırlandığı material. Optika kurslarında aşağıdakı düstur sübut olunur:

Qabarıq səthin əyrilik radiusu müsbət, konkav səthin əyilmə radiusu isə mənfi hesab olunur. Bu düstur müəyyən bir optik gücə malik linzaların istehsalında istifadə olunur.

Çoxlarında optik alətlər işıq ardıcıl olaraq iki və ya daha çox linzadan keçir. Birinci obyektiv tərəfindən verilən cismin təsviri ikinci obyektiv üçün obyektin (real və ya xəyali) funksiyasını yerinə yetirir ki, bu da obyektin ikinci şəklini yaradır. Bu ikinci görüntü də real və ya xəyali ola bilər. Hesablama optik sistem iki nazik linzaların məsafəsi isə iki dəfə lens formulunu tətbiq etmək üçün enir d Birinci görüntüdən ikinci lensə 2 dəyərə bərabər təyin edilməlidir l - f 1 harada l- linzalar arasındakı məsafə. Lens düsturu ilə hesablanmış dəyər f 2 ikinci təsvirin mövqeyini və xarakterini müəyyən edir ( f 2 > 0 - real görüntü, f 2 < 0 - мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из двух линз равно произведению линейных увеличений обеих линз: Γ = Γ 1 · Γ 2 . Если предмет или его изображение находятся в бесконечности, то линейное увеличение утрачивает смысл, изменяются только угловые расстояния.

Xüsusi bir hal, həm obyekt, həm də ikinci görüntü sonsuz böyük məsafələrdə olduqda, iki lens sistemində şüaların teleskopik yoludur. Teleskopik şüa yolu həyata keçirilir aşkarlama dairələri - Kepler astronomik borusu Və Galileonun torpaq borusu .

İncə linzalar yüksək keyfiyyətli şəkillər əldə etməyə imkan verməyən bir sıra çatışmazlıqlara malikdir. Təsvirin formalaşması zamanı baş verən təhriflərə deyilir aberrasiyalar . Əsas olanlar sferik Və xromatik aberrasiyalar. Sferik aberrasiya geniş işıq şüaları vəziyyətində optik oxdan uzaq olan şüaların onu fokusdan kənara çıxarması ilə özünü göstərir. İncə lens düsturu yalnız optik oxa yaxın şüalar üçün keçərlidir. Bir linza tərəfindən sındırılan geniş şüalar tərəfindən yaradılan uzaq nöqtə mənbəyinin təsviri bulanıq olur.

Xromatik aberrasiya, linza materialının sınma indeksinin işığın dalğa uzunluğundan λ asılı olması səbəbindən baş verir. Şəffaf mühitin bu xassəsinə dispersiya deyilir. Lensin fokus uzunluğu müxtəlif dalğa uzunluqları olan işıq üçün fərqlidir, bu da monoxromatik olmayan işıqdan istifadə edərkən təsvirin bulanıqlaşmasına səbəb olur.

Müasir optik cihazlar nazik linzalardan istifadə etmir, lakin müxtəlif aberrasiyaların təxminən aradan qaldırıla biləcəyi mürəkkəb çox lensli sistemlərdən istifadə edir.

Toplayıcı lens tərəfindən formalaşma real görüntüƏşya bir çox optik alətlərdə istifadə olunur, məsələn, kamera, proyektor və s.

Kamera Bu qapalı, işıq keçirməyən bir kameradır. Şəkil çəkilmiş obyektlərin təsviri adlanan linzalar sistemi tərəfindən fotoplyonkada yaradılır obyektiv . Xüsusi çekim, ekspozisiya müddəti üçün linzaları açmağa imkan verir.

Kameranın özəlliyi ondan ibarətdir ki, düz film müxtəlif məsafələrdə yerləşən obyektlərin kifayət qədər kəskin təsvirlərini yaratmalıdır.

Film müstəvisində yalnız müəyyən məsafədə yerləşən obyektlərin təsvirləri kəskin olur. Fokuslanma linzanın filmə nisbətən hərəkət etdirilməsi ilə əldə edilir. Kəskin işarə müstəvisində yatmayan nöqtələrin təsvirləri səpələnmiş dairələr şəklində bulanıq görünür. Ölçü d Bu dairələr lensi dayandırmaqla azaldıla bilər, yəni. azalma nisbi çuxura / F(Şəkil 3.3.5). Bu, sahənin dərinliyinin artması ilə nəticələnir.

Proyeksiya aparatı irimiqyaslı təsvirlər əldə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Lens O proyektor düz obyektin şəklini fokuslayır (slayd D) uzaqdan idarəetmə ekranında E (Şəkil 3.3.6). Lens sistemi K, çağırdı kondensator , mənbənin işığını cəmləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur S slaydda. E ekranında real böyüdülmüş tərs şəkil yaradılır. Proyeksiya aparatının böyüdülməsi E ekranını yaxınlaşdırmaqla və ya uzaqlaşdırmaqla, eyni zamanda slayd arasındakı məsafəni dəyişdirməklə dəyişdirilə bilər. D və lens O.