PRIBLIŽNO LEČA: LASTNOSTI, VRSTE IN REŠENA VADBA - FIZIČNO - 2026

V konvergenčne leče so tiste tanjša na robovih, ki so debelejši v svojem osrednjem delu. Posledično koncentrirajo (zbližajo) žarke svetlobe, ki padajo na njih vzporedno z glavno osjo v eni sami točki. Ta točka se imenuje fokus ali fokusna slika in je predstavljena s črko F. Konvergenčne ali pozitivne leče tvorijo resnične slike predmetov.

Tipičen primer konvergentne leče je povečevalno steklo. Vendar je običajno tovrstno lečo najti v veliko bolj zapletenih napravah, kot so mikroskopi ali teleskopi. Pravzaprav je osnovni sestavljeni mikroskop sestavljen iz dveh konvergentnih leč, ki imata majhno goriščno razdaljo. Te leče imenujemo objektivne in očesne.

Povečevalno steklo, konvergirajoča leča.

Konvergentne leče se v optiki uporabljajo za različne aplikacije, čeprav je morda najbolj znano odpraviti pomanjkljivosti vida. Tako so indicirani za zdravljenje hiperopije, prezbiopije in tudi nekaterih vrst astigmatizma, kot je hiperopični astigmatizem.

značilnosti

Konvergentna leča. Chetvorno

Konvergentne leče imajo številne značilnosti, ki jih opredeljujejo. Vsekakor je morda najpomembnejša tista, ki smo jo v svoji definiciji že napredovali. Tako je za konvergentne leče značilno, da skozi fokus usmerijo vsak žarek, ki pade na njih v smeri, vzporedni z glavno osjo.

Poleg tega se vsak vpadni žarek, ki prehaja fokus, lomi vzporedno z optično osjo leče.

Konvergenčni elementi leč

Za njegovo študijo je pomembno vedeti, iz katerih elementov so leče na splošno in predvsem leče.

Na splošno se imenuje optično središče leče do točke, ko vsak žarek, ki gre skozi njo, ne doživi nobenega odklona.

Glavna os je črta, ki se pridruži optičnemu središču, glavni poudarek, ki smo ga že komentirali, pa predstavlja črka F.

Glavni poudarek je točka, kjer so vsi žarki, ki zadenejo lečo, vzporedni z glavno osjo.

Goriščna razdalja je razdalja med optičnim središčem in fokusom.

Središča ukrivljenosti so opredeljena kot središča krogel, ki ustvarjajo lečo; Polmeri ukrivljenosti so polmeri krogel, ki povzročajo lečo.

In končno se osrednja ravnina leče imenuje optična ravnina.

Tvorba slike v konvergentnih lečah

Za oblikovanje slik v konvergentnih lečah je treba upoštevati vrsto osnovnih pravil, ki so pojasnjena spodaj.

Če žarek udari v lečo vzporedno z osjo, se nastajajoči žarek približa fokusu slike. Če obratno žarišče prehaja skozi predmetno žarišče, se žarek pojavi v smeri, ki je vzporedna z osjo. Končno se žarki, ki gredo skozi optično središče, prelomijo, ne da bi pri tem prišlo do kakršnega koli odklona.

Posledično se lahko v konvergentni leči pojavijo naslednje situacije:

- Da se predmet nahaja glede na optično ravnino na razdalji, večji od dvakratne goriščne razdalje. V tem primeru je nastala slika resnična, obrnjena in manjša od predmeta.

- Da se predmet nahaja na razdalji od optične ravnine, ki je enaka dvakratni goriščni razdalji. Ko se to zgodi, je slika, ki jo dobimo, prava slika, obrnjena in enaka velikosti predmeta.

- Da je predmet na razdalji od optične ravnine med enkratno in dvakratno goriščno razdaljo. Nato nastane slika, ki je resnična, obrnjena in večja od prvotnega predmeta.

- Da se predmet nahaja na razdalji od optične ravnine, ki je manjša od goriščne razdalje. V tem primeru bo slika navidezna, neposredna in večja od predmeta.

Vrste konvergentnih leč

Obstajajo tri različne vrste konvergentnih leč: bikonveksne leče, planokonveksne leče in konkavno-konveksne leče.

Dvokonveksne leče, kot že ime pove, so sestavljene iz dveh konveksnih površin. Plano-izbočeni imajo medtem ravno in izbočeno površino. In končno, konkavne konveksne leče so sestavljene iz rahlo konkavne in konveksne površine.

Razlika z divergentnimi lečami

Konvergentna leča. Fir0002 (pogovori) (Naloži)

Nasprotno se divergentne leče od konvergentnih leč razlikujejo po tem, da se debelina od robov proti sredini zmanjšuje. Tako se v nasprotju s tem, kar se je zgodilo s konvergentnimi lečami, v tej vrsti leč ločijo svetlobni žarki, ki streljajo vzporedno z glavno osjo. Na ta način oblikujejo tako imenovane navidezne slike predmetov.

V optiki se divergentne ali negativne leče, kot so tudi znane, uporabljajo predvsem za odpravo kratkovidnosti.

Gaussove enačbe tankih leč in povečave leče

Na splošno so vrste leč, ki se preučujejo, tiste, ki jih imenujemo tanke leče. Opredeljeni so kot tisti, ki imajo majhno debelino v primerjavi s polmeri ukrivljenosti površin, ki jih omejujejo.

To vrsto leče lahko preučujemo z Gaussovo enačbo in z enačbo, ki omogoča določitev povečave leče.

Gaussova enačba

Za reševanje množice osnovnih optičnih problemov se uporablja Gaussova enačba za tanke leče. Od tod njen velik pomen. Izraz je sledeč:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kjer je 1 / f moč, ki jo imenujemo moč leče in f je goriščna razdalja ali razdalja od optičnega središča do žarišča F. Merska enota moči leče je dioptrija (D), kjer je 1 D = 1 m ^-1 . P in q sta torej razdalja, na kateri se nek predmet nahaja, in razdalja, na kateri opazujemo njegovo sliko.

Povečava leče

Bočno povečanje tanke leče dobimo z naslednjim izrazom:

M = - q / p

Kjer je povečava M. Iz vrednosti povečanja je mogoče razbrati številne posledice:

Če je -M-> 1, je velikost slike večja od predmeta

Če je -M- <1, je velikost slike manjša od velikosti predmeta

Če je M> 0, je slika pravilna in na isti strani leče kot objekt (virtualna slika)

Če je M <0, je slika obrnjena in na nasprotni strani predmeta (realna slika)

Vaja rešena

Telo se nahaja en meter stran od konvergentne leče, katere goriščna razdalja je 0,5 metra. Kakšna bo videti podoba telesa? Kako daleč bo?

Imamo naslednje podatke: p = 1 m; f = 0,5 m.

Te vrednosti vključimo v Gaussovo enačbo za tanke leče:

1 / f = 1 / p + 1 / q

In ostaja naslednje:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Izoliramo 1 / q

1 / q = 1

Potem počistite q in dobite:

q = 1

Zato v enačbi nadomestimo za povečavo leče:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Zato je slika resnična od q> 0, obrnjena, ker je M <0 in enake velikosti, saj je absolutna vrednost M 1. Končno je slika oddaljena en meter od osredotočanja.

Reference

1. Luč (drugi). Na Wikipediji. Pridobljeno 18. marca 2019 z es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teorija odboja elektromagnetnih valov in delcev. Springer.
3. Luč (drugi). V Wikipediji. Pridobljeno 20. marca 2019 s spletnega mesta en.wikipedia.org.
4. Objektiv (drugi). Na Wikipediji. Pridobljeno 17. marca 2019 z es.wikipedia.org.
5. Objektiv (optika). V Wikipediji. Pridobljeno 19. marca 2019 s spletnega mesta en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. izd.). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizično. 3. izdaja Barcelona: Obrnil sem se.