Linssit: linssejä (fysiikka). Muodot kerätä, optisten dispersiolinssi. Miten määritellä objektiivityypin?

Linssit on yleensä pallomainen tai lähes pallomainen pinta. Ne voivat olla kupera, kovera tai litteä (säde ääretön). On kaksi pintaa, jonka läpi valo kulkee. Ne voidaan yhdistää eri tavoin muodostaa erityyppisiä linssejä (kuva myöhemmin tässä artikkelissa):

• Jos molemmat pinnat ovat kuperia (ulospäin kaareva) keskeinen osa on paksumpi kuin reunat.
• Objektiivi, jossa kuperat ja koverat aloilla kutsutaan nivelkierukan.
• Linssi, jossa on tasainen pinta kutsutaan tasokovera tai tasokupera, luonteesta riippuen muiden alalla.

Miten määritellä objektiivityypin? Tarkastellaan tätä lähemmin.

Keräämällä linssit: linssejä

Riippumatta liitospinnat, jos niiden paksuus keskiosassa on suurempi kuin reunat, niitä kutsutaan kerätä. On positiivinen polttoväli. Seuraavantyyppiset kokoavia linssejä:

• tasokuperia,
• kaksoiskupera,
• kovero- kupera (meniski).

Niitä kutsutaan "positiivinen".

Leviäminen linssit: linssejä

Jos niiden paksuus on ohuempi keskellä kuin reunoilla, niitä kutsutaan sironta. On negatiivinen polttoväli. On joitakin erilaisia sironnan linssit:

• tasokoveria,
• kaksoiskoveralla,
• kovera-kupera (meniski).

Niitä kutsutaan "negatiiviseksi".

peruskäsitteet

Säteet poikkeavat pisteestä lähde yhden pisteen. Niitä kutsutaan palkki. Kun säde saapuu linssi, kunkin palkin taittuu muuttamalla sen suuntaa. Tästä syystä palkki voi poistua linssin enemmän tai vähemmän toisistaan.

Tietyt optiset linssit muuttaa suuntaa säteiltä niin, että ne yhtyvät yhdessä pisteessä. Jos valonlähde on sijoitettu ainakin polttoväli, säteen konvergoi pisteeseen, jossa ainakin sama etäisyys.

Todellinen ja virtuaalinen kuvia

Kohta valonlähde kutsutaan voimassa esine, ja yhtymispiste keilan säteet tulevat linssin, se on kelvollinen kuva.

Tärkeää on joukko Pistekuormituslähteiden jaettu yleensä tasainen pinta. Esimerkkinä kuvan päällä lasi, valaistu takaapäin. Toinen esimerkki filmiä valaistu takaapäin niin, että valo sen läpi linssin, kertoo kuvaa taulu.

Näissä tapauksissa puhua tasossa. Kohta kuvatason 1: 1 vastaavat pistettä oliotason. Sama koskee geometrisiä kuvioita, vaikka tuloksena kuva voidaan kääntää suhteessa objektin ylhäältä alas tai vasemmalta oikealle.

Toe-säteet jossain vaiheessa luo todellisen kuvan, ja ero - kuvitteellinen. Kun se on esitetty selkeästi ruudulla - se on voimassa. Jos sama kuva voidaan nähdä vain tarkastelemalla linssin läpi kohti valonlähdettä, sitä kutsutaan kuvitteellinen. Peilistä - kuvitteellinen. Kuva, joka voidaan nähdä teleskoopin - samoin. Mutta projektio kameran linssin elokuva antaa todellisen kuvan.

polttoväli

Painopiste linssit voidaan saapuvat sen läpi kulkevan säteen yhdensuuntaisista säteistä. Piste, jossa he tulevat yhdessä, ja se keskittyy F. etäisyyden keskipiste linssin kutsutaan sen polttoväli f. voit ohittaa yhdensuuntaiset säteet toiselta puolelta ja siten löytää F molemmin puolin. Kukin linssi on kaksi kaksi F ja f. Jos se on suhteellisen ohut verrattuna sen polttoväli, viimeksi mainitut ovat suunnilleen yhtä suuret.

Hajaantumisesta ja lähentymisestä

Ominaista positiivinen polttoväli kokoavia linssejä. Muotoja tämäntyyppisen linssit (tasokuperien, kaksoiskoveria, nivelkierukan) vähentää säteet tulevat ulos niistä, enemmän kuin on vähennetty tämän. Keräysosa linssit voidaan muodostaa todellisen ja kuvitteellisen kuvan. Ensimmäinen on muodostettu vain, jos etäisyys linssistä kohteen on suurempi kuin polttoväli.

Tunnettu siitä, että negatiivinen polttoväli erilaiset linssit. Muotoja tämäntyyppisen linssit (tasokoveria, kaksoiskoveria, nivelkierukan) laimennettu säteet enemmän kuin he erosivat ennen saada pinnallaan. Leviämisen linssit virtuaalisen kuvan. Vasta kun lähentyminen tulosäteitä merkitsevä (ne lähentyvät jossain välillä linssin ja keskipiste vastakkaisella puolella) muodostaa säteet voivat silti lähentyvät muodostaa todellisen kuvan.

merkittäviä eroja

Sen pitäisi olla hyvin varovainen erottaa erisuuntaiset tai yhtenevät palkkien erisuuntaiset tai yhtenevät linssi. Linssejä ja Puchkov Sveta välttämättä ole sama. Säteet liittyy esineen tai kuvan piste, kutsutaan erilaiset, jos ne "karannut" ja yhtenevät, jos ne "kerätä" yhdessä. Jonkin koaksiaalinen optisen järjestelmän optinen akseli on polku säteiltä. Palkin akselia pitkin kulkee ilman suunnanmuutosta taittumisesta johtuvaa. Se on itse asiassa hyvä määritelmä optisen akselin.

Palkki, joka on siirtymässä pois etäisyys optisen akselin kutsutaan toisistaan. Ja se, joka lähenee sitä, kutsutaan yhtenevät. Säteet yhdensuuntaisesti optisen akselin kanssa, ovat nolla erisuuntaiset tai yhtenevät. Näin ollen, kun puhutaan lähentyminen tai säteen hajaantumista, se korreloi optisen akselin kanssa.

Jotkut linssejä, fysiikan, joka on sellainen, että säde taipuu suuremmassa määrin optisen akselin, kerätään. He lähentyvät säteet konvergoituvat yhä eriäviä luopumassa vähemmän. Ne ovat jopa mahdollisuus, jos niiden vahvuus riittää tähän tarkoitukseen, tehdä nippu rinnakkaisia tai yhtenevät. Samoin erilaiset linssi voi liueta enemmän poikkeavia säteitä, ja konvergoituvat - tehdä rinnakkain tai toisistaan poikkeavia.

suurennuslaseja

Linssi, jossa on kaksi kuperaa pintaa paksumpi keskellä kuin reunoilla, ja voidaan käyttää yksinkertaisena suurentamiseen tai luupin. Tässä tapauksessa tarkkailija katsellut kuvitteelliseen, suuri kuva. Kameran linssi, kuitenkin, muodostavat kalvon tai anturin todellinen yleensä pienentynyt verrattuna objektin.

silmälasit

Kyky linssin muuttaa lähentyminen valoa kutsutaan sen vahvuus. Se ilmaistaan dioptereina D = 1 / f, jossa f - polttoväli metriä.

Linssi voimalla 5 diopteria f = 20 cm. Tämä osoittaa diopterin optometristin kirjallisesti silmälasien. Esimerkiksi hän levytti 5,2 diopterin. Työpajassa valmis työkappale ottaa 5 diopteria, mikä tehtaalla, ja vähän jauhaa yksi pinta lisätä 0,2 diopteria. Periaatteena on, että ohut linssit, joissa kaksi aluetta ovat lähellä toisiaan, on havaittu sääntö, että niiden yhteenlaskettu teho on summa jokaisen diopterin: D = D ₁ + D _2.

Galileon kaukoputki

Galileo aikaa (alussa XVII vuosisadan), kohdat olivat Euroopassa laajasti saatavilla. Ne ovat yleensä valmistettu Alankomaissa ja jakelee katukauppiaiden. Galileo heard, että joku Alankomaissa laittaa kahta linssiä putkessa, kaukaisiin esineitä näyttämään isommalta. Hän käytti teleobjektiivi kokoaa yhteen päähän putken, ja lyhyen etäisyyden hajonta okulaarin toisessa päässä. Jos objektiivin polttoväli vastaa _fo ja okulaari f _e, niiden välinen etäisyys olisi _fo -f _e, ja voima (kulma suurennos) _fo / f _e. Tällainen järjestelmä on nimeltään Galileo-putki.

Teleskooppi on kasvaa 5 tai 6-kertaisesti, verrattavissa nykyajan käsin kiikari. Tämä riittää monia mielenkiintoisia tähtitieteellisiä havaintoja. Voit helposti nähdä kuun kraattereita, neljä kuuta Jupiter, Saturnuksen renkaat, vaiheiden Venuksen sumuja, ja tähti klustereita sekä harmainta tähdet Linnunradan.

Kepler teleskooppi

Kepler kuullut kaiken tämän (hän vastasi Galileo) ja rakennettu toisenlaisen kaukoputken kaksi kerää linssit. Yksi jossa suuri polttoväli, linssin ja sellainen, jossa se on vähemmän - okulaari. Niiden välinen etäisyys on yhtä suuri kuin _fo + f _e, ja kulma suurennus on _fo / f _e. Tämä Keplerin (eli tähtitieteellinen) teleskoopin luo käänteinen kuva, mutta tähdet ja kuuta sillä ei ole väliä. Tämä järjestelmä on tarjonnut tasaisemman valaistuksen näkökentän kuin Galilein kaukoputki, ja oli helpompi käyttää, koska se mahdollistaa pitää silmät kiinteässä asemassa ja nähdä koko näkökentän reunasta reunaan. Laitteen avulla voidaan saavuttaa korkeampi nousu kuin Galileo putki ilman vakavaa heikkenemistä.

Molemmat teleskooppi kärsivät pallopoikkeamaa, jolloin kuva ole täysin keskittynyt, ja väripoikkeamia, joka luo värivääristymät. Kepler (Newton) uskotaan, että nämä viat ei voida ratkaista. Ne eivät odottaneet, että saattaa olla erityyppisiä akromaattinen linssit, fysiikkaa, jotka selviävät vasta vuonna XIX vuosisadalla.

peilikaukoputki

Gregory ehdotti, että kun linssi kaukoputken peilejä voidaan käyttää, koska niissä ei ole värireunukset. Newton otti tämän ajatuksen ja loi Newtonisen teleskooppi muodoltaan kovera hopeoitu peili ja positiivinen okulaari. Hän ojensi näytteen Royal Society, jossa hän on edelleen tänä päivänä.

Yhden objektiivin teleskooppi voi heijastaa kuvan ruudulle tai elokuva. Asianmukaista kasvu vaatii positiivisen linssin, jossa on suuri polttoväli, esimerkiksi, 0,5 m, 1 m tai monta metriä. Tällainen järjestely on usein tähtitieteellisiä valokuvauksen. Tuntemattomien optiikka saattaa tuntua paradoksaalinen tilanne heikompi pitkä objektiivi antaa suuremman kasvaa.

aloilla

On ehdotettu, että vanhoissa kulttuureissa on voinut olla kaukoputkia, koska he tekivät pikku lasihelmiä. Ongelmana on, että se on tuntematon mitä niitä käytettiin, ja he ovat tietysti voinut muodostaa perustan hyvän kaukoputken. Pallot voidaan lisätä pieniä esineitä, mutta laatu samalla oli tuskin tyydyttävä.

Polttoväli ihanteellinen lasipallon on hyvin lyhyt ja muodostaa todellisen kuvan on hyvin lähellä alalla. Lisäksi poikkeamia (vääristymiä) merkittävä. Ongelma on etäisyys kahden pinnan väliin.

Kuitenkin, jos teet syvä päiväntasaajan ura estää säteitä, jotka aiheuttavat kuvan vikoja, se osoittautuu hyvin keskinkertainen suurennuslasia hienoksi. Tämä päätös johtuu Coddington, suurennuslasi hänen nimensä voi ostaa tänään pieni kädessä pidettävä suurennusvalaisimet tutkimaan hyvin pieniä esineitä. Mutta todisteita siitä, että tämä tehtiin ennen 19th century, ei.