लेंस की फोकल लंबाई। पतला लेंस: सूत्र और सूत्र की व्युत्पत्ति। पतले लेंस सूत्र के साथ समस्याओं का समाधान

सुदूर पूर्वी संघीय विश्वविद्यालय

सामान्य भौतिकी विभाग

लैब #1.1

बेसेल विधि का उपयोग करके अभिसारी और अपसारी लेंसों की फोकल लंबाई का निर्धारण

व्लादिवोस्तोक

उद्देश्य:लेंस और उनके सिस्टम के अभिसरण और विचलन के गुणों का अध्ययन, बेसेल विधि से परिचित होना, लेंस की फोकल लंबाई निर्धारित करना।

संक्षिप्त सिद्धांत

एक लेंस दो गोलाकार सतहों से घिरे प्रकाश के लिए पारदर्शी शरीर है। मुख्य प्रकार के लेंस चित्र 1 में दिखाए गए हैं।

संग्रह (हवा में):

1 - उभयलिंगी लेंस,

2 - समतल-उत्तल लेंस,

3 - अवतल-उत्तल लेंस।

बिखराव (हवा में):

4 - उभयलिंगी लेंस,

5 - समतल अवतल लेंस,

6 - उत्तल-अवतल लेंस।

एक लेंस को पतला कहा जाता है यदि इसकी मोटाई इसकी वक्रता त्रिज्या से बहुत कम है।

एक ऑप्टिकल प्रणाली को केंद्र कहा जाता है यदि इसकी सभी अपवर्तक सतहों के वक्रता केंद्र एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं, जिसे सिस्टम का मुख्य ऑप्टिकल अक्ष कहा जाता है। ऑप्टिकल अक्ष के साथ लेंस के समतल के प्रतिच्छेदन बिंदु को पतले लेंस का ऑप्टिकल केंद्र कहा जाता है। कोई भी सीधी रेखा जो लेंस के प्रकाशिक केंद्र से होकर गुजरती है और मुख्य प्रकाशीय अक्ष से मेल नहीं खाती है, द्वितीयक प्रकाशिक अक्ष कहलाती है।

यदि मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर किरणें अभिसारी लेंस पर पड़ती हैं, तो लेंस में अपवर्तन के बाद, वे मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करती हैं और लेंस का मुख्य फोकस F (चित्र 2) कहा जाता है। लेंस के दोनों ओर दो मुख्य फोकस होते हैं। प्रकाशिक केंद्र से फोकस की दूरी f को फोकस दूरी कहा जाता है। यदि लेंस सतहों की वक्रता त्रिज्या समान है और लेंस के दोनों किनारों पर माध्यम समान है, तो लेंस की फोकल लंबाई समान होती है।

चावल। 2. अभिसारी लेंस में किरण पथ।

यदि मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर किरणें एक अपसारी लेंस पर पड़ती हैं, तो एक बिंदु पर, जिसे मुख्य फोकस भी कहा जाता है, अपवर्तित किरणें स्वयं को नहीं, बल्कि उनकी निरंतरता (चित्र 3) को काटती हैं। इस मामले में फोकस को काल्पनिक कहा जाता है, और फोकल लम्बाईनकारात्मक माना जाता है। अपसारी लेंस के दोनों ओर दो मुख्य फोकस भी होते हैं।

चावल। 3. अपसारी लेंस में किरणों का पथ।

मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत लेंस के मुख्य फोकस से गुजरने वाले विमान को फोकल प्लेन कहा जाता है, और फोकल प्लेन के साथ किसी भी सेकेंडरी एक्सिस के चौराहे के बिंदु को सेकेंडरी फोकस कहा जाता है। यदि किसी द्वितीयक अक्ष के समांतर किरणों की किरण लेंस पर पड़ती है, तो अपवर्तन के बाद, या तो किरणें स्वयं या उनकी निरंतरता (लेंस के प्रकार के आधार पर) संबंधित द्वितीयक फोकस पर प्रतिच्छेद करती हैं। प्रकाशिक केंद्र से गुजरने वाली किरणें पतला लेंस, उनकी दिशा व्यावहारिक रूप से नहीं बदलती है।

लेंस में एक छवि बनाना।इस बिंदु से एक चमकदार बिंदु की एक छवि बनाने के लिए, लेंस पर कम से कम दो किरणों को लेना और इन किरणों के पाठ्यक्रम को प्लॉट करना आवश्यक है। एक नियम के रूप में, किरणों का चयन किया जाता है जो मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर होते हैं, लेंस के मुख्य फोकस से गुजरते हैं, या लेंस के ऑप्टिकल केंद्र से गुजरते हैं। इन किरणों का प्रतिच्छेदन, या उनके विस्तार, एक बिंदु की वास्तविक या काल्पनिक छवि देते हैं। किसी खंड की छवि प्राप्त करने के लिए, उसके चित्र बनाए जाते हैं चरम बिंदु. यदि एक चमकदार वस्तु मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत एक छोटा खंड है, तो इसकी छवि भी मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत खंड द्वारा दर्शायी जाएगी। सबसे आसान तरीका एक खंड की छवि बनाना है, जिसमें से दो चरम बिंदुओं में से एक मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित है: इस मामले में, इसके अन्य चरम बिंदु की एक छवि का निर्माण किया जाता है और मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर लंबवत खींचा जाता है (चित्र 4)। इमेजिंग के लिए साइड ऑप्टिकल एक्सिस और साइड फॉसी का भी इस्तेमाल किया जा सकता है। लेंस के प्रकार और लेंस के सापेक्ष वस्तु की स्थिति के आधार पर, छवि को बड़ा या छोटा किया जा सकता है।

छवियों का निर्माण करते समय, पतले लेंस की सशर्त छवियों का उपयोग किया जाता है:

- उभयलिंगी लेंस, ‍‍‍‍‍‍ - उभयलिंगी लेंस

चावल। 4ए. एक पतले अभिसारी लेंस में एक वास्तविक छवि का निर्माण (वस्तु फोकस से बाहर है)।

चावल। 4बी. एक पतले अभिसारी लेंस में एक आभासी छवि का निर्माण (वस्तु फोकस और लेंस के बीच है)।

चावल। 4सी. पतले अपसारी लेंस में आभासी छवि का निर्माण (वस्तु फोकस से बाहर है)।

लेंस सूत्र।यदि हम वस्तु से लेंस -s की दूरी और लेंस से छवि की दूरी -s को निरूपित करते हैं, तो पतले लेंस सूत्र को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

जहाँ R 1 और R 2 लेंस की गोलाकार सतहों की वक्रता की त्रिज्या हैं, n 1 उस पदार्थ का अपवर्तनांक है जिससे लेंस बनाया गया है, n 2 उस माध्यम का अपवर्तनांक है जिसमें लेंस स्थित है .

मान D, लेंस की फोकस दूरी का व्युत्क्रम कहलाता है ऑप्टिकल पावरलेंस और डायोप्टर में मापा जाता है। एक अभिसारी लेंस में एक सकारात्मक ऑप्टिकल शक्ति होती है, जबकि एक अपसारी लेंस में एक नकारात्मक शक्ति होती है।

लेंस का एक अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर रैखिक आवर्धन G है। यह दर्शाता है कि छवि h′ के रैखिक आकार का वस्तु h के संगत आकार का अनुपात क्या है। यह दिखाया जा सकता है कि Г=h′/h=s′/s.

लेंस में छवि की कमी।

गोलाकार विपथनइस तथ्य की ओर जाता है कि बिंदु की छवि एक बिंदु नहीं है, बल्कि एक छोटे वृत्त के रूप में है। यह दोष इस तथ्य के कारण है कि लेंस के मध्य क्षेत्र से गुजरने वाली किरणें और इसके किनारों से गुजरने वाली किरणें एक बिंदु पर एकत्र नहीं होती हैं।

रंग संबंधी असामान्यताविभिन्न तरंग दैर्ध्य की तरंगों वाले जटिल प्रकाश के लेंस से गुजरते समय देखा गया। अपवर्तनांक तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है। इससे छवि के किनारे इंद्रधनुषी दिखाई देते हैं।

दृष्टिवैषम्य- यह लेंस पर प्रकाश की घटना के कोण पर फोकल लंबाई की निर्भरता से जुड़ा एक छवि दोष है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि एक बिंदु की छवि एक वृत्त, एक दीर्घवृत्त, एक खंड की तरह दिख सकती है।

विरूपण- यह छवि की कमी है, जो तब होती है जब देखने के क्षेत्र में लेंस द्वारा वस्तु का अनुप्रस्थ आवर्धन समान नहीं होता है। यदि आवर्धन केंद्र से परिधि तक कम हो जाता है, तो बैरल विरूपण होता है, और यदि विपरीत सत्य है, तो पिनकुशन विरूपण होता है।

लेंस सिस्टम का चयन करके छवि की खामियों को समाप्त या कम किया जाता है।

विधि का सिद्धांत।

लेंस की फोकस दूरी निर्धारित करने की एक सुविधाजनक विधि बेसेल विधि है। यह इस तथ्य में निहित है कि वस्तु और स्क्रीन के बीच पर्याप्त बड़ी दूरी एल के साथ, लेंस की दो स्थिति पाई जा सकती है, जिस पर वस्तु की एक स्पष्ट छवि प्राप्त की जाती है - एक मामले में, बढ़े हुए, दूसरे में, कम .

इन प्रावधानों को दो समीकरणों की प्रणाली को हल करके पाया जा सकता है:

1/ एस′ + 1/ एस = 1/एफ।

पहले समीकरण से s′ को व्यक्त करने और परिणामी व्यंजक को दूसरे में प्रतिस्थापित करने पर, हमें एक द्विघात समीकरण प्राप्त होता है, जिसका हल लिखा जा सकता है:

. (1)

चूँकि इस समीकरण का विवेचक शून्य से बड़ा होना चाहिए: L 2 - 4Lf≥0, फिर L≥4f - केवल इस शर्त के तहत वस्तु की दो स्पष्ट छवियां प्राप्त की जा सकती हैं।

सूत्र (1) से यह इस प्रकार है कि लेंस की दो स्थितियाँ हैं जो वस्तु और स्क्रीन के बीच खंड के केंद्र के सापेक्ष सममित रूप से स्थित वस्तु की एक स्पष्ट छवि देती हैं। इन पदों के बीच की दूरी r सूत्र से ज्ञात की जा सकती है:

. (2)

यदि हम इस सूत्र से लेंस की फोकस दूरी को व्यक्त करते हैं, तो हमें प्राप्त होता है:

. (3)

अपसारी लेंस की फोकस दूरी इस प्रकार निर्धारित नहीं की जा सकती, क्योंकि यह विषय की वास्तविक छवियां नहीं देता है। लेकिन अगर एक मजबूत अभिसारी लेंस में एक अपसारी लेंस जोड़ा जाता है, तो एक अभिसारी लेंस प्रणाली प्राप्त होती है। सिस्टम की फोकल लंबाई और अभिसारी लेंस को बेसेल विधि का उपयोग करके पाया जा सकता है, और अपसारी लेंस की फोकल लंबाई को रिश्ते से निर्धारित किया जा सकता है:

1/f =1/f + + 1/f - , जहां से निम्नानुसार है:

. (4)

प्रयोगशाला सेटअप

प्रयोगशाला सेटअप में रॉड-टाइप ऑप्टिकल बेंच शामिल है। फ़्रेमयुक्त लेंस छड़ों के बीच रखे जाते हैं और उनके साथ चल सकते हैं। दूरी मापने के लिए एक टेप उपाय का उपयोग किया जाता है। एक चमकदार वस्तु का अनुकरण करने के लिए, एक दो-आयामी विवर्तन झंझरी का उपयोग किया जाता है (MOL-1 वस्तु का केंद्रीय क्षेत्र), एक लेजर द्वारा प्रकाशित। स्क्रीन पर ई छवि एक क्रॉस-आकार की आकृति है जिसमें चमकीले धब्बे होते हैं। दिखावटस्थापना को अंजीर में दिखाया गया है। पांच।

1 - लेजर,

2 - विवर्तन झंझरी,

3 - लेंस,

4 - स्क्रीन,

5 - ऑप्टिकल बेंच।

चित्र 5. लेंस की फोकल लंबाई निर्धारित करने के लिए स्थापना।

कार्य आदेश

लेजर, झंझरी और स्क्रीन स्थापित करें। लेजर चालू करें। पर सही स्थापनाप्रकाश स्थान स्क्रीन के केंद्र में होना चाहिए और एक गोल आकार होना चाहिए। ग्रिल और स्क्रीन के बीच की दूरी L को मापें।

पथ में एक अभिसारी लेंस स्थापित करें। इसे स्थानांतरित करके, इसके दो पदों के x 1 और x 2 निर्देशांक खोजें, जिससे स्पष्ट बढ़े हुए और कम किए गए चित्र मिलते हैं। माप 5 बार दोहराएं। परिणामों को एक तालिका में रिकॉर्ड करें।

पथ में एक अपसारी लेंस स्थापित करें। दो लेंसों की प्रणाली के लिए आइटम 2 के अनुसार माप दोहराएं। परिणामों को एक तालिका में रिकॉर्ड करें।

धारक से लेंस निकालें और स्क्रीन स्थापित करें ताकि एक क्रॉस बनाने वाले प्रकाश धब्बे स्पष्ट रूप से दिखाई दे सकें। झंझरी और स्क्रीन के बीच लगभग आधा रखें, पहले एक लेंस, फिर दूसरा, फिर दोनों और प्रत्येक मामले में प्रकाश धब्बे के वितरण की संरचना को स्केच करें।

एक लेंस के लिए x 1 और x 2 निर्देशांक के औसत मान निर्धारित करें और लेंस सिस्टम के लिए, सूत्र (2) का उपयोग करके प्रत्येक मामले में दूरी r ज्ञात करें।

सूत्र (3) का उपयोग करके एक अभिसारी लेंस के लिए और दो लेंसों की एक प्रणाली के लिए फोकल लंबाई निर्धारित करें। माप त्रुटियों की गणना करें।

सूत्र का उपयोग करके अपसारी लेंस की फोकल लंबाई निर्धारित करें

बनाए गए रेखाचित्रों (आइटम 4) के आधार पर, प्रत्येक लेंस के विरूपण की प्रकृति और दो लेंसों की एक प्रणाली के बारे में निष्कर्ष निकालें।

		अभिसारी लेंस				दोहरी लेंस प्रणाली

परीक्षण प्रश्न

पतला लेंस क्या है?

लेंस का मुख्य प्रकाशीय अक्ष, लेंस का मुख्य फोकस (सामूहिक और अपसारी) क्या है?

साइड ऑप्टिकल एक्सिस, साइड फोकस क्या है?

पतले लेंस का सूत्र लिखिए और समझाइए। लेंस की प्रकाशिक शक्ति और आवर्धन को क्या कहते हैं?

लेंस में छवियों के मुख्य नुकसान क्या हैं, उनका सार क्या है?

लेंस में वस्तु की छवि बनाएं (लेंस का प्रकार और वस्तु की स्थिति शिक्षक द्वारा निर्धारित की जाती है)।

बेसेल विधि का सार क्या है?

फोकल लम्बाई- ऑप्टिकल सिस्टम की भौतिक विशेषता। केंद्र के लिए ऑप्टिकल सिस्टम, गोलाकार सतहों से मिलकर, किरणों को एक बिंदु पर एकत्र करने की क्षमता का वर्णन करता है, बशर्ते कि ये किरणें ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर समानांतर बीम में अनंत से आती हैं।

एक लेंस प्रणाली के लिए, साथ ही परिमित मोटाई के एक साधारण लेंस के लिए, फोकल लंबाई सतहों की वक्रता की त्रिज्या, चश्मे के अपवर्तक सूचकांकों और मोटाई पर निर्भर करती है।

फ्रंट प्रिंसिपल पॉइंट से फ्रंट फोकस (फ्रंट फोकल लेंथ के लिए) की दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है, और बैक प्रिंसिपल पॉइंट से बैक फोकस (बैक फोकल लेंथ के लिए) की दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है। इस मामले में, मुख्य बिंदु सोप्टिक अक्ष के साथ सामने (पीछे) मुख्य विमान के चौराहे के बिंदु हैं।

बैक फोकल लेंथ का मान मुख्य पैरामीटर है जिसका उपयोग किसी भी ऑप्टिकल सिस्टम को चिह्नित करने के लिए किया जाता है।

एक परवलय (या क्रांति का परवलयिक) किरणों के समानांतर बीम को एक बिंदु पर केंद्रित करता है

केंद्र(अक्षांश से। केंद्र- एक ऑप्टिकल (या अन्य प्रकार के विकिरण के साथ संचालन) प्रणाली का "केंद्र") - वह बिंदु जिस पर प्रतिच्छेद होता है ( "केंद्रित") शुरू में संग्रह प्रणाली से गुजरने के बाद समानांतर किरणें (या जहां उनकी निरंतरता प्रतिच्छेद करती है, यदि प्रणाली बिखर रही है)। सिस्टम के फॉसी का सेट इसकी फोकल सतह को परिभाषित करता है। सिस्टम का मुख्य फोकस इसके मुख्य ऑप्टिकल अक्ष और फोकल सतह का प्रतिच्छेदन है। वर्तमान में, शब्द के बजाय मुख्य फोकस(आगे या पीछे) शब्दों का प्रयोग किया जाता है बैक फोकसऔर सामने फोकस.

ऑप्टिकल पावर- ऐसे लेंस के अक्षीय लेंस और केंद्रित ऑप्टिकल सिस्टम की अपवर्तक शक्ति को दर्शाने वाला मूल्य। ऑप्टिकल शक्ति को डायोप्टर (एसआई में) में मापा जाता है: 1 डायोप्टर \u003d 1 मीटर -1।

सिस्टम की फोकल लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती:

लेंस की फोकस दूरी कहाँ है।

ऑप्टिकल पावर सिस्टम को इकट्ठा करने के लिए सकारात्मक है और स्कैटरिंग सिस्टम के लिए नकारात्मक है।

ऑप्टिकल शक्तियों के साथ हवा में दो लेंस वाली प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति और सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

पहले लेंस के पिछले मुख्य तल और दूसरे लेंस के सामने वाले मुख्य तल के बीच की दूरी कहाँ है। पतले लेंस के मामले में, यह लेंस के बीच की दूरी के साथ मेल खाता है।

आमतौर पर, ऑप्टिकल शक्ति का उपयोग नेत्र विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले लेंसों को चिह्नित करने के लिए, चश्मे के पदनाम में, और बीम पथ की सरलीकृत ज्यामितीय परिभाषा के लिए किया जाता है।

लेंस की ऑप्टिकल शक्ति को मापने के लिए, डायोप्टीमीटर का उपयोग किया जाता है, जो माप की अनुमति देता है, जिसमें दृष्टिवैषम्य और संपर्क लेंस शामिल हैं।

18. संयुग्म फोकस दूरी का सूत्र। एक लेंस के साथ एक छवि बनाना।

संयुग्म फोकल लंबाई- लेंस के पिछले मुख्य तल से वस्तु के प्रतिबिम्ब की दूरी, जब वस्तु अनंत पर नहीं, बल्कि लेंस से कुछ दूरी पर स्थित हो। संयुग्म फोकल लंबाई हमेशा लेंस की फोकल लंबाई से अधिक होती है और अधिक से अधिक, वस्तु से लेंस के सामने के मुख्य तल तक की दूरी कम होती है। इस निर्भरता को तालिका में दिखाया गया है, जिसमें दूरियों और मात्राओं को व्यक्त किया जाता है।

संबद्ध फ़ोकल लंबाई का मान बदलना
वस्तु से दूरी R	छवि दूरी डी

एक लेंस के लिए, ये दूरियाँ उस अनुपात से संबंधित होती हैं जो सीधे लेंस सूत्र से अनुसरण करता है:

या, यदि d और R को फोकस दूरी के रूप में व्यक्त किया जाता है:

बी) लेंस में छवि निर्माण.

लेंस में बीम का पथ बनाने के लिए अवतल दर्पण के समान नियम लागू होते हैं। रे, अक्ष समानांतर, फोकस से होकर गुजरता है और इसके विपरीत। केंद्रीय बीम (लेंस के ऑप्टिकल केंद्र से गुजरने वाली किरण) लेंस से होकर गुजरती है कोई विचलन नहीं; मोटे में

लेंस में, यह अपने आप से थोड़ा समानांतर स्थानांतरित होता है (जैसा कि एक समतल-समानांतर प्लेट में, चित्र 214 देखें)। यह किरणों के पथ की उत्क्रमणीयता का अनुसरण करता है कि प्रत्येक लेंस में दो फ़ोकस होते हैं जो लेंस से समान दूरी पर होते हैं (बाद वाला केवल पतले लेंस के लिए सही होता है)। पतले अभिसारी लेंस और केंद्रीय किरणों के लिए, निम्नलिखित सत्य हैं: इमेजिंग कानून:

जी > 2एफ; छवि रिवर्स, कम, वास्तविक, बी > एफ(चित्र 221)।

जी = 2एफ; प्रतिबिम्ब उलटा, समान, वास्तविक, बी = एफ.

एफ < जी < 2एफ; छवि रिवर्स, बढ़े हुए, वास्तविक, बी > 2एफ.

जी < एफ; प्रतिबिम्ब प्रत्यक्ष, बड़ा, काल्पनिक है, - बी > एफ.

पर जी < एफकिरणें विचलन करती हैं, निरंतरता पर प्रतिच्छेद करती हैं और एक काल्पनिक चित्र देती हैं

छवि। लेंस एक आवर्धक कांच (लूप) की तरह कार्य करता है।

अपसारी लेंसों में प्रतिबिम्ब हमेशा काल्पनिक, सीधे और कम होते हैं (चित्र 223)।

नाभीय दूरीकिसी का सबसे महत्वपूर्ण संयोजन है लेंस. हालांकि, यह पैरामीटर परंपरागत रूप से आवर्धक कांच पर ही इंगित नहीं किया गया है। ज्यादातर मामलों में, उन पर केवल आवर्धन का संकेत दिया जाता है, और रिमलेस लेंस पर, अक्सर कोई अंकन नहीं होता है।

आपको चाहिये होगा

• प्रकाश स्रोत
• स्क्रीन
• शासक
• पेंसिल

अनुदेश

1. फोकल लंबाई निर्धारित करने के लिए आदिम विधि लेंस- प्रायोगिक। प्रकाश स्रोत को स्क्रीन से कुछ दूरी पर रखें, स्पष्ट रूप से दोहरी फोकल लंबाई से अधिक। दूरी लेंस. प्रकाश स्रोत को स्क्रीन से जोड़ने वाले काल्पनिक खंड के समानांतर, एक शासक संलग्न करें। लेंस को किसी प्रकाश स्रोत की ओर झुकाएं। इसे धीरे-धीरे स्क्रीन की दिशा में ले जाकर, उस पर प्रकाश स्रोत की स्पष्ट छवि प्राप्त करें। शासक पर एक पेंसिल के साथ उस स्थान को चिह्नित करें जहां लेंस स्थित है।

2. लेंस को स्क्रीन की ओर ले जाते रहें। किसी बिंदु पर, स्क्रीन पर प्रकाश स्रोत की एक स्पष्ट छवि फिर से दिखाई देगी। इस स्थान को रूलर पर भी अंकित करें लेंस .

3. उपाय दूरीप्रकाश स्रोत और स्क्रीन के बीच। इसे चौकोर करें।

4. उपाय दूरीपहले और दूसरे स्थान के बीच लेंसऔर चौकोर भी।

5. पहले वर्ग के योग से दूसरा घटाएं।

6. परिणामी संख्या को चार . से विभाजित करें दूरीप्रकाश स्रोत और स्क्रीन के बीच, और आपको एक फोकल मिलता है दूरी लेंस. इसे उन्हीं इकाइयों में व्यक्त किया जाएगा जिनमें माप किए गए थे। यदि यह आपको सूट नहीं करता है, तो इसे उन इकाइयों में बदल दें जो आपके लिए सुविधाजनक हों।

7. फोकल निर्धारित करें दूरीबिखरने लेंससीधे अकल्पनीय। इसके लिए एक अतिरिक्त लेंस की आवश्यकता होगी - एकत्रित करना, इसके अलावा, इसका फोकल दूरीअज्ञात हो सकता है।

8. पिछले कौशल की तरह ही प्रकाश स्रोत, स्क्रीन और रूलर की स्थिति बनाएं। धीरे-धीरे अभिसारी लेंस को प्रकाश स्रोत से दूर ले जाकर, स्क्रीन पर प्रकाश स्रोत की स्पष्ट छवि प्राप्त करें। इस स्थिति में लेंस को लॉक करें।

9. स्क्रीन और अभिसारी लेंस के बीच, एक अपसारी, फ़ोकल रखें दूरीजिसे आप मापना चाहते हैं। छवि धुंधली हो जाएगी, लेकिन अभी इसके बारे में चिंता न करें। मापें कि यह लेंस स्क्रीन से कितनी दूर है।

10. स्क्रीन को दूर ले जाएं लेंसजब तक छवि फिर से केंद्रित न हो जाए। नया उपाय करें दूरीस्क्रीन से डिफ्यूज़र तक लेंस .

11. पहले गुणा करें दूरीदूसरे के लिए।

12. दूसरा घटाएं दूरीपहले से।

13. गुणा के परिणाम को घटाव के परिणाम से विभाजित करें, और आपको फोकल प्राप्त होता है दूरीबिखरने लेंस .

लेंस दो प्रकार के होते हैं - अभिसारी (उत्तल) और अपसारी (अवतल)। नाभीय दूरी लेंस – दूरीसे लेंसएक ऐसे बिंदु तक जो एक असीम रूप से दूर की वस्तु की छवि है। सीधे शब्दों में कहें, यह वह बिंदु है जिस पर समानांतर प्रकाश किरणें लेंस से गुजरने के बाद प्रतिच्छेद करती हैं।

आपको चाहिये होगा

• एक लेंस, कागज की एक शीट, एक सेंटीमीटर रूलर (25-50 सेमी), एक प्रकाश स्रोत (एक जली हुई मोमबत्ती, एक लालटेन, एक छोटा टेबल लैंप) तैयार करें।

अनुदेश

1. विधि 1 सबसे आदिम है। धूप वाली जगह पर निकल जाएं। समर्थन के साथ लेंसकागज के एक टुकड़े पर स्पष्ट बीम पर ध्यान केंद्रित करें। बदलना दूरीलेंस और कागज के बीच, सबसे छोटा संभव स्थान आकार प्राप्त करें। हमेशा की तरह, पेपर चार चांद लगाने लगता है। फिलहाल लेंस और कागज की शीट के बीच की दूरी फोकल लंबाई के अनुरूप होगी लेंस .

2. दूसरी विधि विशिष्ट है। प्रकाश स्रोत को टेबल के किनारे पर रखें। दूसरे किनारे पर, 50-80 सेमी की दूरी पर, एक अचूक स्क्रीन लगाएं। इसे किताबों के ढेर या एक छोटे से बॉक्स और कागज के एक टुकड़े को लंबवत रूप से पकड़कर बनाएं। लेंस को घुमाकर, स्क्रीन पर प्रकाश स्रोत की एक अलग (उल्टे) छवि प्राप्त करें। से दूरियां नापें लेंसस्क्रीन पर और से लेंसप्रकाश स्रोत के लिए। अब गणना। परिणामी दूरियों को गुणा करें और विभाजित करें दूरीस्क्रीन से प्रकाश स्रोत तक। परिणामी संख्या फोकस होगी दूरीएम लेंस .

3. बिखरने के लिए लेंससब कुछ थोड़ा अधिक कठिन है। दूसरी अभिसारी लेंस विधि के समान उपकरण का उपयोग करें। अपसारी लेंस को स्क्रीन और अभिसारी लेंस के बीच रखें। कदम लेंसप्रकाश स्रोत की एक तेज छवि प्राप्त करने के लिए। इस स्थान पर अभिसारी लेंस को स्थिर रूप से ठीक करें। उपाय दूरीस्क्रीन से डिफ्यूज़र तक लेंस. छलनी का स्थान चाक या पेंसिल से स्वीप करें लेंसऔर इसे दूर ले जाओ। स्क्रीन को कनवर्जिंग लेंस के करीब ले जाएं जब तक कि आपको स्क्रीन पर प्रकाश स्रोत की एक अच्छी छवि न मिल जाए। उपाय दूरीस्क्रीन से जहां अपसारी लेंस था। परिणामी दूरियों को गुणा करें और उनके अंतर से विभाजित करें (छोटे को बड़े से घटाएं)। सारांश तैयार है।

ध्यान दें!
प्रकाश स्रोतों का उपयोग करते समय सावधान रहें। विद्युत और अग्नि सुरक्षा के नियमों का पालन करें।

उपयोगी सलाह
यदि सभी माप मिलीमीटर में लिए जाते हैं, तो परिणामी फोकस दूरी मिलीमीटर में होगी।

नाभीय दूरीप्रकाशिक केंद्र से फोकल तल तक की दूरी है जहां किरणें एकत्रित होती हैं और छवि बनती है। इसे मिलीमीटर में मापा जाता है। कैमरा खरीदते समय, लेंस की फोकल लंबाई जानना अनिवार्य है, क्योंकि यह जितना बड़ा होता है, लेंस उतना ही अधिक शक्तिशाली होता है जो विषय की छवि को बढ़ाता है।

आपको चाहिये होगा

• कैलकुलेटर।

अनुदेश

1. पहली विधि। पतले लेंस सूत्र के समर्थन से फोकल लंबाई का पता लगाया जा सकता है: लेंस से वस्तु तक 1 / दूरी + 1 / लेंस से छवि की दूरी = 1 / लेंस की मुख्य फोकल लंबाई। इस सूत्र से लेंस की मुख्य फोकस दूरी को व्यक्त कीजिए। आपको निम्न सूत्र प्राप्त करना चाहिए: मुख्य लेंस फोकल लंबाई = लेंस से छवि की दूरी * लेंस से वस्तु की दूरी / (लेंस से छवि की दूरी + लेंस से वस्तु की दूरी)। अब कैलकुलेटर की सहायता से अज्ञात मान की गणना करें।

2. यदि आपके सामने एक पतला नहीं, बल्कि एक मोटा लेंस है, तो सूत्र कायापलट के बिना रहता है, लेकिन दूरियां लेंस के केंद्र से नहीं, बल्कि मुख्य विमानों से मापी जाती हैं। अभिसारी लेंस में वास्तविक वस्तु से वास्तविक छवि के लिए, फोकल लंबाई को सही मान के रूप में लें। यदि लेंस विचलन कर रहा है, तो फोकस दूरी ऋणात्मक है।

3. दूसरी विधि। छवि स्केल सूत्र का उपयोग करके फोकल लंबाई का पता लगाया जा सकता है: स्केल = लेंस की फोकल लंबाई/(लेंस से लेंस की छवि-फोकल लंबाई तक की दूरी) या स्केल = (लेंस से छवि-फोकल लंबाई की दूरी) लेंस)/लेंस की फोकल लंबाई। इस सूत्र से फोकल लंबाई व्यक्त करने के बाद, आप आसानी से इसकी गणना कर सकते हैं।

4. तीसरी विधि। लेंस की ऑप्टिकल शक्ति के सूत्र के समर्थन से फोकल लंबाई का पता लगाया जा सकता है: लेंस की ऑप्टिकल शक्ति = 1 / फोकल लंबाई। हम इस सूत्र से फोकल लंबाई व्यक्त करते हैं: फोकल लंबाई \u003d 1 / ऑप्टिकल शक्ति। गिनती।

5. चौथी विधि। यदि आपको लेंस की मोटाई और आवर्धन दिया गया है, तो फोकल लंबाई खोजने के लिए उन्हें गुणा करें।

6. अब आप जानते हैं कि फोकल लंबाई का पता कैसे लगाया जाता है। आपको जो दिया गया है, उसके आधार पर उपरोक्त विधियों में से एक या दूसरे को चुनें, और फिर आप आसानी से आपको सौंपी गई समस्या को हल कर सकते हैं। यह निर्धारित करना सुनिश्चित करें कि आपके सामने कौन सा लेंस है, क्योंकि यह इस पर है कि फोकल लंबाई का सकारात्मक या नकारात्मक मान निर्भर करता है। और फिर आप बिना किसी गलती के सब कुछ हल कर देंगे।

प्रस्ताव

अच्छे स्वास्थ्य मित्रों!

मुझे हाल ही में काम के लिए तत्काल बिफोकल्स ऑर्डर करने की आवश्यकता थी, और इसके लिए एक नुस्खे की आवश्यकता थी। डॉक्टर के पास जाना मुश्किल और महंगा था। हां, और जल्दबाजी में किए गए माप एक आदर्श परिणाम की गारंटी नहीं देते, जैसा कि मैंने एक से अधिक बार देखा है।

वास्तव में, आपको इस तथ्य के लिए भुगतान करना होगा कि डॉक्टर के पास लेंस का एक सेट और एक शासक है। आधुनिक उपकरणों से लैस कार्यालयों में, टैरिफ पूरी तरह से आसमान छू रहे हैं, हालांकि परिणाम अभी भी कागज का वही छोटा टुकड़ा है।

लेकिन, आखिरकार, कई वर्षों के अनुभव वाले प्रत्येक चश्मे वाले व्यक्ति के पास आमतौर पर लेंस का एक निश्चित सेट और एक शासक होता है, खासकर अगर, इसके अलावा, वह एक ऐसा करने वाला भी है।

शांत में घर का वातावरण, फिटिंग लेंस मुश्किल नहीं है, लेकिन लेंस की ऑप्टिकल शक्ति का निर्धारण कैसे करें ताकि आप एक नुस्खे को भर सकें?

बेशक, कार्यशाला के स्थान को तनाव देना और पता लगाना संभव होगा जहां लेंस को फ्रेम में काटा जाता है, और फिर कुछ शुल्क के लिए लेंसमीटर (डायोट्रीमीटर) पर अपने सभी लेंसों को मापने का प्रयास करें।

लेकिन, मैंने अभी भी सब कुछ अपने हाथों से करने का फैसला किया है, इसलिए पहली चीज जो मैं इंटरनेट पर गया, वह घर पर इस पैरामीटर को मापने के लिए निर्देश ढूंढना था।

लेकिन, जैसा कि अक्सर होता है, नेटवर्क से सट्टा विशेषज्ञों की सलाह पूरी तरह से निष्क्रिय हो गई। इसलिए, हमें इस तरह के मापन के लिए अपनी तकनीक विकसित करनी पड़ी।

इन कार्यों का परिणाम था यह लेख और नया बाइफोकल चश्मा जो न तो आंखों को और न ही सिर को बिल्कुल भी थकाता है। इसके अलावा, मुझे पता चला कि कुछ चश्मा मेरी नाक पर क्यों नहीं चढ़े।

और अब इस सब के बारे में और अधिक विस्तार से।

ऑप्टिकल ज्यामिति में एक छोटा विषयांतर

चलो याद करते हैं स्कूल पाठ्यक्रमऑप्टिकल ज्यामिति यह समझने के लिए कि हमें लेंस की फोकल लंबाई को क्यों मापना है।

बात यह है कि लेंस की ऑप्टिकल शक्ति एक ऐसा मान है जो फोकल लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

डी- डायोप्टर में ऑप्टिकल पावर,

एफफोकस दूरी मीटर में है।

उदाहरण के लिए, +3 डायोप्टर की शक्ति वाले लेंस में निम्नलिखित फोकल लंबाई होगी:

एफ = 1/डी = 1/3 ≈ 0.33(मीटर)

याद है जब हम बच्चे थे जब हम पिताजी के आवर्धक कांच के साथ कागज में छेद जलाते थे?

इस मस्ती की प्रक्रिया का वर्णन करने वाला सूत्र इस तरह दिखता है:

डी = 1/एल + 1/एल सूर्य = 1/एल + 1/∞ ≈ 1/ली

डी- डायोप्टर में प्रकाशिक शक्ति

लीलेंस के ऑप्टिकल केंद्र से कागज तक की दूरी है

मैं सूरज- सूर्य से लेंस के प्रकाशिक केंद्र की दूरी (अनंत के बराबर ली जा सकती है)

लेकिन, सूर्य बहुत चमकीला और बहुत भारी है, जो प्रकाश का एक स्रोत है, जो इसके अलावा, काफी लंबे समय तक उपलब्ध नहीं हो सकता है।

हालाँकि मैंने इस माप के लिए हमारे ल्यूमिनेरी का उपयोग करने की कोशिश की, लेकिन माप की सटीकता अपर्याप्त निकली। लेकिन एक बिंदु प्रकाश स्रोत के उपयोग ने काफी स्वीकार्य परिणाम प्राप्त करना संभव बना दिया।

प्रकाश के एक बिंदु स्रोत के रूप में एलईडी

एक बिंदु प्रकाश स्रोत के रूप में, आप एक एलईडी पर एक विसारक के बिना टॉर्च का उपयोग कर सकते हैं।

या कैमरा बैकलाइट वाला स्मार्टफोन।

यदि न तो कोई है और न ही दूसरा, तो केवल 10 सेंट के लिए आप रेडियो बाजार पर एक सुपर-उज्ज्वल एलईडी खरीद सकते हैं, जैसा कि विक्रेता कहते हैं।

एक एलईडी को एक शक्ति स्रोत से जोड़ना मुश्किल नहीं है, लेकिन दो शर्तों को पूरा करना होगा।

1. बिजली की आपूर्ति का वोल्टेज स्पष्ट रूप से एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप से ​​​​अधिक होना चाहिए। स्पष्ट लेंस वाली सफेद एलईडी में तीन अलग-अलग होते हैं एन-पी संक्रमण(आरजीबी), इसलिए, पारंपरिक रंगीन एलईडी की तुलना में उन पर वोल्टेज ड्रॉप तीन गुना अधिक है, और लगभग 3.5 वोल्ट है।

2. एलईडी की धारा को सीमित करने की आवश्यकता है, और ऐसा करने का सबसे आसान तरीका गिट्टी रोकनेवाला है। यदि वर्तमान सीमा अज्ञात है, तो 5 मिमी व्यास वाले बजट सुपर-उज्ज्वल एलईडी के लिए, आप 30-40mA का मान चुन सकते हैं।

आर = (यू बैट - यू वीडी 1) / आई

आर- गिट्टी रोकनेवाला का प्रतिरोध

यू बातो- बिजली की आपूर्ति की वोल्टेज

यू वीडी1- एलईडी वोल्टेज ड्रॉप

मैं- एलईडी करंट

गणना उदाहरण:

(7.2-3.5)/0.04=92.5(ओम)

अभिसारी लेंस की फोकस दूरी कैसे मापें?

चूँकि तमाशा लेंस के प्रकाशिक केंद्र की स्थिति को आँख से निर्धारित करना यदि असंभव नहीं तो कठिन है, इसलिए हमें लेंस के किनारे द्वारा निर्देशित किया जाएगा। मुख्य बात यह है कि यह एक ही किनारा होना चाहिए, क्योंकि हमें दो माप लेने होंगे, चश्मे को 180 डिग्री घुमाकर।

यह गणनाओं को थोड़ा जटिल करेगा, लेकिन यहां भी मुझे आपके लिए एक बहुत ही सरल उपाय मिला, जिसके बारे में मैं नीचे चर्चा करूंगा।

तो चलो शुरू हो जाओ।

आइए एक शासक को निशाने पर लगाएं।

आइए हम लक्ष्य पर एलईडी की छवि पर ध्यान केंद्रित करें, यह सुनिश्चित करने का प्रयास करें कि लेंस का ऑप्टिकल अक्ष शासक के समानांतर है।

आइए हम रूलर के सापेक्ष लेंस के किनारे की स्थिति निर्धारित करें और माप परिणाम को ठीक करें।

चश्मे को 180 डिग्री घुमाएँ और फिर से दूरी नापें।

दोनों ही मामलों में, हम एक ही लेंस के लक्ष्य और एक ही किनारे के बीच की दूरी को मापते हैं! क्या यह महत्वपूर्ण है!

ध्यान! अधिकांश स्टेशनरी शासकों के लिए, शासक का किनारा पैमाने की शुरुआत के अनुरूप नहीं होता है। इसलिए, माप परिणामों को सही किया जाना चाहिए।

मेरे मामले में, यह सुधार 10 सेमी है, क्योंकि मैंने लक्ष्य के विमान को 10 सेमी के निशान के साथ संरेखित किया है।

डायोप्टर में अभिसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति की गणना कैसे करें?

हम निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके अभिसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति की गणना करते हैं (यह तब होता है जब डायोप्टर प्लस चिह्न के साथ होते हैं):

डीएस = 1/(एस1*एस2)^0.5+1/ली

डी एस

एस 1- अभिसारी लेंस और लक्ष्य के बीच की दूरी का मीटर में पहला माप

एस 2- अभिसारी लेंस और मीटर में लक्ष्य के बीच की दूरी का दूसरा माप

ली

लेकिन, बेहतर होगा कि निम्न पाठ को पोर्टेबल कैलकुलेटर विंडो में कॉपी करें, जिसे "अतिरिक्त सामग्री" से लेख में डाउनलोड किया जा सकता है।

फिर हमारे माप डेटा को कैलकुलेटर विंडो में दर्ज करें और कीबोर्ड पर एंटर दबाएं या कैलकुलेटर विंडो में "=" दबाएं।

एल =
\\ लक्ष्य से अभिसारी लेंस (मीटर) तक
एस1=
S2 =

डीएस=1/(एस1*एस2)^0.5+1/ली

इस प्रकार एक अभिसारी तमाशा लेंस - एक सकारात्मक मेनिस्कस - की गणना इस तरह दिखेगी। माप के परिणाम और डायोप्टर में प्रतिक्रिया लाल रंग में हाइलाइट की जाती है। परिणाम को 1/4 डायोप्टर तक गोल किया जाना चाहिए।

अपसारी चश्मों के लेंस की फोकस दूरी कैसे मापें?

एक अपसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति के मापन के साथ (यह तब होता है जब डायोप्टर एक ऋण चिह्न के साथ होता है), सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल हो जाएगा।

मापन के लिए, हमें एक ऑप्टिकल शक्ति के साथ एक अभिसरण लेंस की आवश्यकता होती है जो पूर्ण मूल्य में एक अपसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति से अधिक हो।

सीधे शब्दों में कहें, प्लस डायोप्टर स्पष्ट रूप से अपेक्षित माइनस डायोप्टर से अधिक होना चाहिए। ज्यादातर मामलों में, एक साधारण हैंड मैग्निफायर, एक मैग्निफायर कंडेनसर से एक लेंस, एक कैमरे से मैक्रो लेंस, आदि करेंगे।

निश्चित करना सही पसंदअतिरिक्त लेंस, इसे चश्मे पर लगाएं। लेंस सिस्टम को छवि को बड़ा करना चाहिए।

सबसे पहले, जैसा कि ऊपर वर्णित है, हम 180 डिग्री घुमाए गए एक अतिरिक्त आवर्धक कांच के लिए दो माप लेते हैं और परिणाम रिकॉर्ड करते हैं। पहले की तरह, इन मानों को प्राप्त करने के लिए, हम आवर्धक के उसी किनारे या उसके फ्रेम का उपयोग करते हैं। क्या यह महत्वपूर्ण है!

फिर, हम एक इलास्टिक बैंड की मदद से फ्रेम पर मैग्निफायर को ठीक करते हैं।

फिर से हम 180 डिग्री घुमाए गए पूरे ऑप्टिकल सिस्टम के साथ दो माप लेते हैं।

नतीजतन, हमें पांच माप परिणाम प्राप्त करने चाहिए, यदि हम लक्ष्य से प्रकाश स्रोत तक की दूरी को भी गिनते हैं।

डायोप्टर में अपसारी लेंस की प्रकाशिक शक्ति की गणना कैसे करें?

अपसारी लेंस की प्रकाशिक शक्ति की गणना करने के लिए, हम निम्नलिखित व्यंजकों का उपयोग करते हैं:

डीएस=1/(एस1*एस2)^0.5+1/ली

ड्व = 1/(आर1*आर2)^0.5+1/ली

डॉ = Dw-Ds

ली- एलईडी और लक्ष्य के बीच की दूरी मीटर में

एस 1- मीटर में लक्ष्य से अभिसारी लेंस तक की दूरी का पहला माप

एस 2- मीटर में लक्ष्य से अभिसारी लेंस की दूरी का दूसरा माप

आर 1- मीटर में लक्ष्य से लेंस सिस्टम की दूरी का पहला माप

R2- मीटर में लक्ष्य से लेंस सिस्टम तक की दूरी का दूसरा माप

डी एसडायोप्टर में अभिसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति है

ड्वाडायोप्टर में लेंस प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति है

डॉडायोप्टर में अपसारी लेंस की प्रकाशिक शक्ति है

मैंने जानबूझकर सूत्र को तीन भागों में तोड़ा ताकि कैलकुलेटर-नोटपैड कार्यक्रम में मध्यवर्ती परिणाम देखे जा सकें।

बस निम्नलिखित पाठ को कैलकुलेटर विंडो में कॉपी करें और वहां प्राप्त पांच मान दर्ज करें: एल, एस 1, एस 2, आर 1, आर 2। फिर डायोप्टर में अपसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति का पता लगाने के लिए एंटर दबाएं।

\\एलईडी (मीटर) के लिए लक्ष्य
एल =
\\लक्ष्य से आवर्धक कांच (मीटर) तक
एस1=
S2 =

आर1=
आर 2 =
\\ आवर्धक कांच की ऑप्टिकल शक्ति (डायोप्टर)
डीएस=1/(एस1*एस2)^0.5+1/ली

ड्व = 1/(आर1*आर2)^0.5+1/ली

डीडब्ल्यू-डीएस

यह अपसारी चश्मों के लेंस या ऋणात्मक मेनिस्कस की गणना का एक उदाहरण है। माप के परिणाम और डायोप्टर में प्राप्त परिणाम लाल रंग में हाइलाइट किए गए हैं।

केंद्र से केंद्र की दूरी या विद्यार्थियों के बीच की दूरी कैसे मापें?

विद्यार्थियों के बीच की दूरी को मापने का सबसे आसान तरीका एक शासक और एक सहायक के साथ है। सहायक आपकी आंखों पर एक शासक डालता है और एक आंख से 33 सेमी की दूरी से देखता है, विद्यार्थियों के केंद्रों के बीच की दूरी निर्धारित करता है। पर खराब स्थितियोंरोशनी, आप परितारिका के किनारे पर नेविगेट कर सकते हैं। इस समय, आप या तो दूरी में या सहायक की नाक के पुल को देखते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि चश्मा किस उद्देश्य के लिए ऑर्डर किया गया है। परिणाम के लिए आपको 4 मिमी (यदि हम एक वयस्क के बारे में बात कर रहे हैं) जोड़ने की जरूरत है और दो के निकटतम पूर्णांक गुणक तक गोल करना होगा। यह लेंस के ऑप्टिकल अक्षों के बीच की दूरी होगी, जिसे हम नुस्खे में दर्ज करते हैं। आमतौर पर, पढ़ने के लिए केंद्र से केंद्र की दूरी और दूरी में 2 मिमी का अंतर होता है।

यह सबसे सटीक माप पद्धति नहीं है, लेकिन जब एक अप्रशिक्षित सहायक की बात आती है, तो अन्य विधियां आमतौर पर और भी खराब परिणाम देती हैं।

यदि कोई सहायक नहीं है, तो यह ऑपरेशन स्मार्टफोन का उपयोग करके किया जा सकता है। शासक को आंखों से जोड़कर, हम 33 सेमी की दूरी से एक तस्वीर लेते हैं।

ध्यान! इस पैरामीटर की अधिक सटीक गणना के लिए, अगले पैराग्राफ से सूत्र का उपयोग करें।

तमाशा लेंस के ऑप्टिकल अक्षों के बीच की दूरी को कैसे मापें?

अभिसारी लेंसों के प्रकाशिक अक्षों के बीच की दूरी को मापने के लिए, हम रूलर को लक्ष्य पर स्थिर करते हैं। हम चश्मे को लक्ष्य के समानांतर रखते हैं और एक ही बार में दोनों लेंसों के साथ छेनी वाले प्रकाश स्रोत को लक्ष्य पर केंद्रित करते हैं।

हम चमकदार बिंदुओं के बीच की दूरी और लक्ष्य और चश्मे के फ्रेम के बीच की दूरी को मापते हैं।

केंद्र से केंद्र की दूरी की गणना उस सूत्र के अनुसार की जाती है जो लंबन की भरपाई करता है:

एक्स = सी * (एल-एस) / एल

सी- प्रकाश बिंदुओं के बीच की दूरी मीटर में

लीप्रकाश के बिंदु स्रोत से लक्ष्य की दूरी मीटर में है

एस- मीटर में लक्ष्य से चश्मे के फ्रेम तक की दूरी

एक्सलेंस के प्रकाशिक अक्षों के बीच की दूरी मीटर में है

माप को सरल बनाने के लिए, निम्न पाठ को कैलकुलेटर-नोटपैड प्रोग्राम विंडो में कॉपी करें और चर एल, एस और सी के मान दर्ज करें। फिर एंटर दबाएं।

\\लक्ष्य से एलईडी तक
एल =
\\लक्ष्य से तमाशा फ्रेम तक
एस =
\\चमकते बिंदुओं के बीच
सी =
\\केंद्र दूरी
एक्स = सी * (एल-एस) / एल

यह लेंस के ऑप्टिकल अक्षों के बीच की दूरी की गणना करने का एक उदाहरण है।

छोटे विवरण

चश्मे का उपयोग करते समय असुविधा के मामले में, आप लेंस की सही स्थापना की जांच कर सकते हैं

यदि, दोनों लेंसों के एक साथ फोकस के साथ, फ्रेम लक्ष्य के समानांतर नहीं है, तो विभिन्न ऑप्टिकल शक्तियों वाले लेंस चश्मे में स्थापित किए गए थे। आपको लेंस के प्रकाशिक अक्षों के बीच की दूरी की भी जांच करनी चाहिए। यह नुस्खा में लिखे गए 1 मिमी से अधिक से भिन्न नहीं होना चाहिए।

मैं नहीं जानता कि घर पर अपसारी लेंसों के प्रकाशिक अक्षों के बीच की दूरी को कैसे मापें।

बिफोकल्स के लिए केंद्र से केंद्र की दूरी को मापते समय, आप देख सकते हैं कि मुख्य और अतिरिक्त लेंस के ऑप्टिकल अक्षों के बीच की दूरी 2 मिमी से भिन्न होगी। इसके अलावा, बिफोकल सेग्मेंटल लेंस (बीएसएल) के लिए, यह दूरी लेंस डिजाइन में ही निहित है, इसलिए छोटे लेंस के जीवाओं की समानांतर व्यवस्था द्वारा इसे आंखों से नियंत्रित करना आसान है।

लेकिन साधारण बिफोकल लेंस (बीएस) को एक अस्वीकार्य त्रुटि के साथ स्थापित किया जा सकता है, और असुविधा के मामले में, आपको केंद्र से केंद्र दोनों दूरी की जांच करने की आवश्यकता होती है।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि तमाशा लेंस की ऑप्टिकल शक्ति जितनी अधिक होगी, उतनी ही सटीक रूप से केंद्र से केंद्र की दूरी को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

एक नियम के रूप में, गोलाकार कारखाना तमाशा लेंसऑप्टिकल शक्ति के असतत मूल्यों के साथ उपलब्ध हैं, 1/4 डायोप्टर के गुणक।

हालाँकि, गणना के परिणाम असतत मूल्यों से भिन्न हो सकते हैं, जिसकी अपेक्षा एक से थोड़ा अधिक हो सकता है। यह लेंस को मापने और फोकस करने में अपर्याप्त सटीकता के कारण हो सकता है।

माप की सटीकता में सुधार करने के लिए, आप क्रमशः माप की संख्या बढ़ा सकते हैं, निकाले गए जड़ की डिग्री बढ़ा सकते हैं।

चार-माप पद्धति का उपयोग करके कैलकुलेटर के लिए एक अपसारी लेंस को मापने के लिए टेम्पलेट:

\\एलईडी (मीटर) के लिए लक्ष्य
एल =
\\ लक्ष्य से अभिसारी लेंस (मीटर) तक
एस1=
S2 =
S3 =
S4 =
\\लक्ष्य से लेंस प्रणाली तक (मीटर)
आर1=
आर 2 =
आर 3 =
आर4=
\\ अभिसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति (डायोप्टर)
डीएस=1/(एस1*एस2*एस3*एस4)^0.25+1/एल
\\लेंस प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति (डायोप्टर)
Dw=1/(R1*R2*R3*R4)^0.25+1/L
\\ अपसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति (डायोप्टर)
डीडब्ल्यू-डीएस

लेंस की फोकस दूरी निर्भर करती है वक्रता की डिग्रीइसकी सतह। अधिक उत्तल सतहों वाला लेंस कम उत्तल सतहों वाले लेंस की तुलना में किरणों को अधिक अपवर्तित करता है और इसलिए इसकी फोकल लंबाई कम होती है।

एक अभिसारी लेंस की फोकल लंबाई निर्धारित करने के लिए, उस पर सूर्य की किरणों को निर्देशित करना आवश्यक है और लेंस के पीछे स्क्रीन पर सूर्य की एक तेज छवि प्राप्त करने के बाद, लेंस से इस छवि की दूरी को मापें। चूंकि किरणें, सूर्य की अत्यधिक दूरदर्शिता के कारण, लगभग समानांतर बीम में लेंस पर गिरेंगी, यह छवि लगभग लेंस के फोकस पर स्थित होगी।

भौतिक मात्रालेंस की फोकस दूरी का व्युत्क्रम कहलाता है लेंस की ऑप्टिकल शक्ति(डी):

डी = 1

लेंस की फोकल लंबाई जितनी छोटी होगी, उसकी ऑप्टिकल शक्ति उतनी ही अधिक होगी, अर्थात। जितना अधिक यह किरणों को अपवर्तित करता है। इकाई रेव (एम -1)। अन्यथा, इस इकाई को डायोप्टर (dptr) कहा जाता है।

1 डायोप्टर 1 मीटर की फोकल लंबाई वाले लेंस की ऑप्टिकल शक्ति है।

अभिसारी और अपसारी लेंसों में भिन्न-भिन्न प्रकाशिक शक्तियाँ होती हैं।

अभिसारी लेंसएक वास्तविक फोकस है, इसलिए उनकी फोकल लंबाई और ऑप्टिकल शक्ति को सकारात्मक माना जाता है (एफ>0, डी>0)।

अपसारी लेंसएक काल्पनिक फोकस है, इसलिए उनकी फोकल लंबाई और ऑप्टिकल शक्ति को नकारात्मक माना जाता है ( एफ<0, D<0).

कई ऑप्टिकल उपकरणों में कई लेंस होते हैं। कई निकट दूरी वाले लेंसों की एक प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति इस प्रणाली के सभी लेंसों की ऑप्टिकल शक्तियों के योग के बराबर होती है। यदि दो लेंस हैं जिनकी प्रकाशिक शक्ति D 1 और D 2 है, तो उनकी कुल प्रकाशिक शक्ति बराबर होगी : डी = डी1 + डी2

केवल ऑप्टिकल शक्तियाँ जुड़ती हैं, कई लेंसों की फोकल लंबाई अलग-अलग लेंसों की फोकल लंबाई के योग से मेल नहीं खाती है।

लेंस की मदद से, आप न केवल प्रकाश किरणों को एकत्र और बिखेर सकते हैं, बल्कि वस्तुओं की विभिन्न छवियों को भी प्राप्त कर सकते हैं। लेंस में एक छवि बनाने के लिए, दो बीम के पाठ्यक्रम का निर्माण करने के लिए पर्याप्त है: एक अपवर्तन के बिना लेंस के ऑप्टिकल केंद्र से गुजरता है, दूसरा मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर एक बीम है।

1. विषय लेंस और फोकस के बीच है:

छवि बढ़े हुए, काल्पनिक, प्रत्यक्ष है। इस तरह के चित्र एक आवर्धक कांच का उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं।

2. विषय फोकस और डबल फोकस के बीच है

प्रतिबिम्ब - वास्तविक, बड़ा, उल्टा। ऐसी छवियां प्रक्षेपण उपकरणों में प्राप्त की जाती हैं।

3. डबल फोकस के पीछे का विषय

लेंस कम, उल्टा, वास्तविक छवि देता है। इस छवि का उपयोग कैमरे में किया जाता है।

वस्तु के किसी भी स्थान पर एक अपसारी लेंस एक कम, काल्पनिक, प्रत्यक्ष छवि देता है। यह प्रकाश की एक अपसारी किरण बनाता है

मनुष्य की आँख का आकार लगभग गोलाकार होता है।

यह श्वेतपटल नामक एक घनी झिल्ली से घिरा होता है। श्वेतपटल का अग्र भाग पारदर्शी होता है और कॉर्निया कहलाता है। कॉर्निया के पीछे आईरिस होती है, जो अलग-अलग लोगों में अलग-अलग रंग की हो सकती है। कॉर्निया और परितारिका के बीच एक पानी जैसा तरल पदार्थ होता है।

परितारिका में एक छेद होता है - पुतली, जिसका व्यास प्रकाश के आधार पर भिन्न हो सकता है। पुतली के पीछे एक पारदर्शी शरीर होता है - लेंस, जो एक उभयलिंगी लेंस जैसा दिखता है। लेंस मांसपेशियों द्वारा श्वेतपटल से जुड़ा होता है।

लेंस के पीछे कांच का शरीर है। यह पारदर्शी है और आंख के बाकी हिस्सों को भरता है। श्वेतपटल का पिछला भाग आंख का कोष है, जो रेटिना से ढका होता है।

रेटिना में बेहतरीन तंतु होते हैं जो आंख के कोष को ढकते हैं। वे ऑप्टिक तंत्रिका के शाखित अंत हैं।

आंख पर पड़ने वाला प्रकाश आंख की पूर्वकाल सतह पर, कॉर्निया, लेंस और कांच के शरीर में अपवर्तित होता है, जिसके कारण वस्तु का वास्तविक, कम, उल्टा प्रतिबिंब रेटिना पर बनता है।

रेटिना बनाने वाली ऑप्टिक तंत्रिका के सिरों पर पड़ने वाला प्रकाश इन सिरों को परेशान करता है। जलन तंत्रिका तंतुओं के साथ मस्तिष्क तक फैलती है, और व्यक्ति को अपने आस-पास की दुनिया की एक दृश्य धारणा प्राप्त होती है। दृष्टि की प्रक्रिया मस्तिष्क द्वारा ठीक की जाती है, इसलिए हम वस्तु को सीधा देखते हैं।

लेंस की वक्रता बदल सकती है। जब हम दूर की वस्तुओं को देखते हैं, तो लेंस की वक्रता अधिक नहीं होती है, क्योंकि इसके आसपास की मांसपेशियां शिथिल होती हैं। आस-पास की वस्तुओं को देखने पर मांसपेशियां लेंस को संकुचित कर देती हैं, इसकी वक्रता बढ़ जाती है।

एक सामान्य आंख के लिए सबसे अच्छी दृष्टि की दूरी 25 सेमी है। दो आंखों वाली दृष्टि देखने के क्षेत्र को बढ़ाती है, और आपको यह भी भेद करने की अनुमति देती है कि कौन सी वस्तु करीब है और कौन हमसे दूर है। तथ्य यह है कि बाईं और दाईं आंखों के रेटिना पर, छवियां एक दूसरे से भिन्न होती हैं। वस्तु जितनी करीब होती है, यह अंतर उतना ही अधिक ध्यान देने योग्य होता है, और यह दूरियों में अंतर का आभास कराता है। दो आँखों से दृष्टि के लिए धन्यवाद, हम वस्तु को त्रि-आयामी में देखते हैं।

अच्छी, सामान्य दृष्टि वाले व्यक्ति की आंख आराम की स्थिति में रेटिना पर पड़े एक बिंदु पर समानांतर किरणें एकत्र करती है। मायोपिया और दूरदर्शिता से पीड़ित लोगों के लिए स्थिति अलग होती है।

निकट दृष्टि दोष- यह दृष्टि की कमी है, जिसमें समानांतर किरणें, आंख में अपवर्तन के बाद, रेटिना पर एकत्र नहीं होती हैं, बल्कि लेंस के करीब होती हैं। इसलिए दूर की वस्तुओं की छवियां रेटिना पर धुंधली और धुंधली होती हैं। रेटिना पर एक तेज छवि प्राप्त करने के लिए, विचाराधीन वस्तु को आंख के करीब लाया जाना चाहिए।

दूरदर्शिता- यह दृष्टि की कमी है जिसमें समानांतर किरणें, आंख में अपवर्तन के बाद, इस तरह के कोण पर अभिसरण करती हैं कि फोकस रेटिना पर नहीं, बल्कि उसके पीछे स्थित होता है। रेटिना पर दूर की वस्तुओं की छवियां फिर से धुंधली, धुंधली हो जाती हैं। चूँकि दूरदर्शी आँख रेटिना पर समानांतर किरणों पर भी ध्यान केंद्रित करने में असमर्थ होती है, इसलिए यह आस-पास की वस्तुओं से आने वाली भिन्न किरणों को और भी बदतर तरीके से एकत्रित करती है। इसलिए दूरदृष्टि वाले लोग दूर और पास दोनों जगह खराब देखते हैं।