लेंस का फोकस क्या है। लेंस: लेंस के प्रकार (भौतिकी)। एकत्रित करने के प्रकार, ऑप्टिकल, डिफ्यूजिंग लेंस। लेंस के प्रकार का निर्धारण कैसे करें

मुख्य फोकस

प्रकाशिकी में, वह बिंदु जिस पर, एक ऑप्टिकल सिस्टम (ऑप्टिकल सिस्टम देखें) से गुजरने के बाद, प्रकाश किरणों का एक पुंज अपने ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर सिस्टम पर आपतित होता है। मामले में जब समानांतर किरणों की किरण ऑप्टिकल प्रणाली से गुजरने के परिणामस्वरूप विचलन करती है, तो G. f. प्रणाली से निकलने वाली किरणों के विस्तार के रूप में कार्य करने वाली सीधी रेखाओं के प्रतिच्छेदन बिंदु को कहा जाता है। इसके विपरीत, फोकस से निकलने वाली किरणों की किरण, ऑप्टिकल सिस्टम के पारित होने के परिणामस्वरूप, सिस्टम की धुरी के समानांतर किरणों की किरण में बदल जाती है। सिस्टम से निकलने वाली समानांतर किरणों के एक बंडल के अनुरूप, सामने G. f. को अलग करें, और पीछे G. f., सिस्टम में प्रवेश करने वाली समानांतर किरणों के एक बंडल के अनुरूप (देखें। चावल। ) दोनों जी. एफ. सिस्टम के ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित है।

खगोल विज्ञान में जी. एफ. अक्सर सतह कहा जाता है जिसमें मुख्य दर्पण परावर्तक या लेंस रेफ्रेक्टर ए आकाशीय क्षेत्र के देखे गए क्षेत्र की एक छवि बनाई जाती है। कोमा को ठीक करने के लिए (कोमा देखें) और जी.एफ. के सामने परावर्तक में अच्छी छवियों के क्षेत्र को बढ़ाएं। एक लेंस सुधारक रखा गया है (उदाहरण के लिए, एक रॉस लेंस)। G. f. में सबसे बड़े परावर्तकों में। पर्यवेक्षक के लिए कॉकपिट, जिसे मुख्य फोकस का कॉकपिट कहा जाता है, को मजबूत किया जा रहा है।

सिस्टम पर आपतित किरणों का एक समानांतर बीम पीछे के मुख्य फोकस F " पर एकत्र किया जाता है; सामने फोकस F से आने वाली किरणें समानांतर बीम में सिस्टम से बाहर निकलती हैं।

महान सोवियत विश्वकोश। - एम।: सोवियत विश्वकोश. 1969-1978 .

देखें कि "मुख्य फोकस" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

मुख्य फोकस वह बिंदु है, जिस पर, ऑप्टिकल सिस्टम से गुजरने के बाद, प्रकाश किरणों की एक किरण, जो उसके ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर प्रणाली पर आपतित होती है, अभिसरण करती है। मामले में जब ऑप्टिकल से गुजरने के परिणामस्वरूप समानांतर किरणों का एक बीम ... ... विकिपीडिया

ऑप्टिक्स में, (ऑप्टिकल सिस्टम के कार्डिनल पॉइंट्स देखें)। शारीरिक विश्वकोश शब्दकोश... एम।: सोवियत विश्वकोश। मुख्य संपादक एएम प्रोखोरोव। 1983... भौतिक विश्वकोश

1. फोकस, ए; एम। [जर्मन। अक्षांश से फोकस। फोकस फोकस] 1. भौतिक। वह बिंदु जिस पर प्रकाशिक तंत्र को किरणों के समानांतर किरण पुंज द्वारा पारित करने के बाद बाद वाला प्रतिच्छेद करता है। एफ लेंस। एफ। आंखों के लेंस... लघु एफ। (अपवर्तक से दूरी या ... ... विश्वकोश शब्दकोश

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लेंस में आमतौर पर एक गोलाकार या निकट-गोलाकार सतह होती है। वे अवतल, उत्तल या समतल हो सकते हैं (त्रिज्या अनंत है)। उनकी दो सतहें होती हैं जिनसे होकर प्रकाश गुजरता है। उन्हें बनाने के लिए विभिन्न तरीकों से जोड़ा जा सकता है विभिन्न प्रकारलेंस (फोटो बाद में लेख में दिया गया है):

• यदि दोनों सतह उत्तल (बाहर की ओर घुमावदार) हैं, तो मध्य भाग किनारों से मोटा है।
• उत्तल और अवतल गोले वाले लेंस को मेनिस्कस कहा जाता है।
• एक समतल सतह वाले लेंस को दूसरे गोले की प्रकृति के आधार पर समतल-अवतल या समतल-उत्तल कहा जाता है।

लेंस के प्रकार का निर्धारण कैसे करें? आइए इस पर अधिक विस्तार से ध्यान दें।

लेंस एकत्रित करना: लेंस के प्रकार

सतहों के संयोजन के बावजूद, यदि मध्य भाग में उनकी मोटाई किनारों की तुलना में अधिक है, तो उन्हें संग्रह कहा जाता है। एक सकारात्मक फोकल लंबाई है। अंतर करना निम्नलिखित प्रकारलेंस एकत्रित करना:

• समतल-उत्तल,
• उभयलिंगी,
• अवतल-उत्तल (मेनिस्कस)।

उन्हें "सकारात्मक" भी कहा जाता है।

डिफ्यूजन लेंस: लेंस के प्रकार

यदि केंद्र में इनकी मोटाई किनारों की अपेक्षा पतली हो तो इन्हें प्रकीर्णन कहते हैं। एक नकारात्मक फोकल लंबाई है। इस प्रकार के डिफ्यूजिंग लेंस हैं:

• समतल अवतल,
• उभयलिंगी,
• उत्तल-अवतल (मेनिस्कस)।

उन्हें "नकारात्मक" भी कहा जाता है।

बुनियादी अवधारणाओं

एक बिंदु स्रोत से बीम एक बिंदु से अलग हो जाते हैं। उन्हें गुच्छा कहा जाता है। जब किरण लेंस में प्रवेश करती है, तो प्रत्येक किरण अपनी दिशा बदलते हुए अपवर्तित होती है। इस कारण से, किरण लेंस से अधिक या कम हद तक भिन्न हो सकती है।

कुछ प्रकार के ऑप्टिकल लेंस किरणों की दिशा बदलते हैं ताकि वे एक बिंदु पर परिवर्तित हो जाएं। यदि प्रकाश स्रोत कम से कम फोकल लंबाई पर स्थित है, तो बीम कम से कम समान दूरी पर एक बिंदु पर परिवर्तित होता है।

वास्तविक और काल्पनिक चित्र

एक बिंदु प्रकाश स्रोत को एक वास्तविक वस्तु कहा जाता है, और एक लेंस से निकलने वाली किरणों की किरण के अभिसरण का बिंदु इसकी वास्तविक छवि है।

आम तौर पर सपाट सतह पर वितरित बिंदु स्रोतों की एक सरणी महत्वपूर्ण है। एक उदाहरण पाले सेओढ़ लिया गिलास पर बैकलिट पैटर्न है। एक अन्य उदाहरण एक फिल्म पट्टी है, जिसे पीछे से प्रकाशित किया जाता है ताकि उसमें से प्रकाश एक लेंस से होकर गुजरे जो एक फ्लैट स्क्रीन पर एक छवि को कई बार बड़ा करता है।

इन मामलों में, एक विमान की बात करता है। 1:1 इमेज प्लेन पर पॉइंट्स ऑब्जेक्ट प्लेन के पॉइंट्स के अनुरूप होते हैं। वही लागू होता है ज्यामितीय आकार, हालांकि परिणामी चित्र वस्तु के संबंध में उल्टा या बाएं से दाएं हो सकता है।

एक बिंदु पर किरणों का अभिसरण एक वास्तविक छवि बनाता है, और विचलन - एक काल्पनिक। जब इसे स्क्रीन पर स्पष्ट रूप से रेखांकित किया जाता है, तो यह वास्तविक होता है। यदि प्रतिबिम्ब को केवल लेंस से प्रकाश स्रोत की ओर देखकर ही देखा जा सकता है, तो इसे काल्पनिक कहा जाता है। दर्पण में प्रतिबिंब काल्पनिक है। टेलिस्कोप से देखी जा सकने वाली तस्वीर भी है। लेकिन फिल्म पर कैमरा लेंस का प्रक्षेपण वास्तविक छवि देता है।

फोकल लम्बाई

एक लेंस के फोकस को इसके माध्यम से समानांतर किरणों की एक किरण पारित करके पाया जा सकता है। जिस बिंदु पर वे अभिसरण करते हैं, वह इसका केंद्र बिंदु F होगा। फोकल बिंदु से लेंस तक की दूरी को इसकी फोकल लंबाई कहा जाता है। समानांतर किरणों को दूसरी तरफ से पारित किया जा सकता है और इस प्रकार दोनों तरफ से F का पता लगाया जा सकता है। प्रत्येक लेंस में दो F और दो F होते हैं। यदि यह अपनी फोकल लंबाई की तुलना में अपेक्षाकृत पतली है, तो बाद वाले लगभग बराबर हैं।

विचलन और अभिसरण

अभिसारी लेंस एक सकारात्मक फोकल लंबाई की विशेषता है। इस प्रकार के लेंसों के प्रकार (प्लानो-उत्तल, उभयलिंगी, मेनिस्कस) उनमें से निकलने वाली किरणों को पहले की तुलना में अधिक कम कर देते हैं। लेंस एकत्र करने से वास्तविक और भूत दोनों के चित्र बन सकते हैं। पहला तभी बनता है जब लेंस से वस्तु की दूरी फोकल लंबाई से अधिक हो जाती है।

डिफ्यूजिंग लेंस एक नकारात्मक फोकल लंबाई की विशेषता है। इस प्रकार के लेंसों के प्रकार (प्लानो-अवतल, उभयलिंगी, मेनिस्कस) किरणों को उनकी सतह से टकराने से पहले अलग किए गए से अधिक अलग करते हैं। डिफ्यूजिंग लेंस भूत की छवि बनाते हैं। यह केवल तभी होता है जब आपतित किरणों का अभिसरण महत्वपूर्ण होता है (वे लेंस और विपरीत दिशा में केंद्र बिंदु के बीच कहीं अभिसरण करते हैं) कि उत्पन्न किरणें अभी भी वास्तविक छवि बनाने के लिए अभिसरण कर सकती हैं।

महत्वपूर्ण अंतर

लेंस के अभिसरण या विचलन से किरणों के अभिसरण या विचलन को अलग करने के लिए बहुत सावधान रहें। लेंस और प्रकाश पुंज मेल नहीं खा सकते हैं। किसी वस्तु या छवि बिंदु से जुड़ी किरणों को अपसारी कहा जाता है यदि वे "बिखरती हैं" और यदि वे "एक साथ आती हैं" तो परिवर्तित हो जाती हैं। किसी भी समाक्षीय में ऑप्टिकल सिस्टमऑप्टिकल अक्ष किरणों का पथ है। किरण अपवर्तन के कारण दिशा में किसी परिवर्तन के बिना इस अक्ष के अनुदिश गमन करती है। यह, वास्तव में, अच्छी परिभाषाऑप्टिकल अक्ष।

वह किरण जो प्रकाशिक अक्ष से दूरी के साथ दूर जाती है अपसारी कहलाती है। और जो उसके करीब आता है उसे अभिसारी कहते हैं। ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर बीम में शून्य अभिसरण या विचलन होता है। इस प्रकार, जब एक किरण के अभिसरण या विचलन के बारे में बात की जाती है, तो यह ऑप्टिकल अक्ष से संबंधित होता है।

जिनमें से कुछ प्रकार इस प्रकार हैं कि किरणपुंज प्रकाशीय अक्ष तक अधिक हद तक विक्षेपित हो जाता है। उनमें, अभिसारी किरणें एक दूसरे के पास और भी अधिक पहुंचती हैं, और अपसारी किरणें कम दूर जाती हैं। वे सक्षम हैं, अगर उनकी ताकत इसके लिए पर्याप्त है, तो बीम को समानांतर या यहां तक ​​​​कि अभिसरण बनाने के लिए। इसी तरह, एक अपसारी लेंस अपसारी बीम को और भी अधिक अलग कर सकता है, और बीम को समानांतर या अपसारी में परिवर्तित कर सकता है।

आवर्धक लैंस

दो उत्तल सतहों वाला एक लेंस किनारों की तुलना में केंद्र में मोटा होता है और इसे एक साधारण आवर्धक कांच या लाउप के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस मामले में, पर्यवेक्षक इसके माध्यम से एक काल्पनिक, बढ़े हुए चित्र को देखता है। कैमरा लेंस, हालांकि, फिल्म या सेंसर पर वास्तविक, एक नियम के रूप में, वस्तु की तुलना में आकार में कम हो जाता है।

चश्मा

प्रकाश के अभिसरण को बदलने के लिए लेंस की क्षमता को इसकी ताकत कहा जाता है। इसे डायोप्टर डी = 1 / एफ में व्यक्त किया जाता है, जहां एफ मीटर में फोकल लंबाई है।

5 डायोप्टर की क्षमता वाले लेंस में f = 20 सेमी होता है। यह डायोप्टर है जिसे नेत्र रोग विशेषज्ञ चश्मा निर्धारित करते समय इंगित करते हैं। मान लीजिए कि उसने 5.2 डायोप्टर रिकॉर्ड किए। कार्यशाला कारखाने से तैयार 5 डायोप्टर वर्कपीस लेगी और 0.2 डायोप्टर जोड़ने के लिए एक सतह को थोड़ा पीस लेगी। सिद्धांत यह है कि पतले लेंस, जिसमें दो गोले एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं, नियम का पालन किया जाता है जिसके अनुसार उनकी कुल ताकत प्रत्येक के डायोप्टर के योग के बराबर होती है: डी = डी 1 + डी २।

गैलीलियो की तुरही

गैलीलियो (17 वीं शताब्दी की शुरुआत) के समय, यूरोप में चश्मा व्यापक रूप से उपलब्ध थे। वे आम तौर पर हॉलैंड में बने होते थे और सड़क विक्रेताओं द्वारा वितरित किए जाते थे। गैलीलियो ने सुना कि नीदरलैंड में किसी ने दूर की वस्तुओं को बड़ा दिखाने के लिए एक ट्यूब में दो प्रकार के लेंस लगाए। उन्होंने ट्यूब के एक छोर पर एक लंबा फोकस कनवर्जिंग लेंस और दूसरे छोर पर एक छोटा फोकस डाइवर्जिंग ऐपिस का इस्तेमाल किया। यदि लेंस की फोकल लंबाई f o और ऐपिस f e के बराबर है, तो उनके बीच की दूरी f o -f e, और शक्ति (कोणीय आवर्धन) f o / f e होनी चाहिए। इसे गैलीलियो ट्यूब कहते हैं।

आधुनिक हाथ से पकड़े जाने वाले दूरबीन की तुलना में दूरबीन का आवर्धन 5 या 6 गुना है। यह कई रोमांचक के लिए पर्याप्त है चंद्र क्रेटर, बृहस्पति के चार चंद्रमा, शुक्र के चरण, नेबुला और स्टार क्लस्टर, साथ ही आकाशगंगा में बेहोश सितारों को बिना किसी समस्या के देखा जा सकता है।

केप्लर की दूरबीन

केप्लर ने इस सब के बारे में सुना (वह और गैलीलियो पत्राचार में थे) और दो एकत्रित लेंसों के साथ एक अन्य प्रकार के दूरबीन का निर्माण किया। लंबी फोकल लंबाई वाला उद्देश्य है, और छोटी फोकल लंबाई वाला ऐपिस है। उनके बीच की दूरी f o + f e के बराबर है, और कोणीय आवर्धन f o / f e है। यह केप्लरियन (या खगोलीय) दूरबीन एक उलटी छवि बनाता है, लेकिन यह सितारों या चंद्रमा के लिए कोई मायने नहीं रखता है। इस योजना ने गैलीलियो दूरबीन की तुलना में देखने के क्षेत्र की अधिक समान रोशनी प्रदान की, और उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक थी, क्योंकि इससे आप अपनी आंखों को एक निश्चित स्थिति में रख सकते थे और किनारे से किनारे तक पूरे क्षेत्र को देख सकते थे। डिवाइस ने गुणवत्ता में गंभीर गिरावट के बिना गैलीलियो ट्यूब की तुलना में उच्च आवर्धन प्राप्त करने की अनुमति दी।

दोनों दूरबीनों से ग्रस्त हैं गोलाकार विपथनजिसके परिणामस्वरूप छवियां पूरी तरह से केंद्रित नहीं होती हैं और रंगीन विपथन रंग हेलो बनाते हैं। केप्लर (और न्यूटन) का मानना ​​था कि इन दोषों को दूर करना असंभव है। उन्होंने यह नहीं माना कि अक्रोमेटिक प्रजातियां संभव हैं, जो केवल 19 वीं शताब्दी में जानी जाएंगी।

मिरर टेलिस्कोप

ग्रेगरी ने सुझाव दिया कि दर्पण का उपयोग दूरबीन के उद्देश्यों के रूप में किया जा सकता है, क्योंकि उनकी रंगीन सीमाएँ नहीं होती हैं। न्यूटन ने इस विचार का लाभ उठाया और अवतल सिल्वर-प्लेटेड दर्पण और एक सकारात्मक ऐपिस से न्यूटनियन टेलीस्कोप बनाया। उन्होंने रॉयल सोसाइटी को नमूना दिया, जहां वह आज तक है।

एक सिंगल-लेंस टेलीस्कोप एक छवि को स्क्रीन या फोटोग्राफिक फिल्म पर प्रोजेक्ट कर सकता है। उचित आवर्धन के लिए एक सकारात्मक लेंस की आवश्यकता होती है जिसमें लंबी फोकल लंबाई होती है, जैसे 0.5m, 1m, या कई मीटर। इस व्यवस्था का उपयोग अक्सर खगोलीय फोटोग्राफी में किया जाता है। प्रकाशिकी से अपरिचित लोगों को यह विरोधाभासी लग सकता है जब एक कमजोर लंबा फोकस लेंस उच्च आवर्धन देता है।

क्षेत्रों

यह अनुमान लगाया गया है कि प्राचीन संस्कृतियों में दूरबीनें हो सकती थीं क्योंकि वे कांच के छोटे गोले बनाते थे। समस्या यह है कि यह ज्ञात नहीं है कि उनका उपयोग किस लिए किया गया था, और वे निश्चित रूप से एक अच्छी दूरबीन का आधार नहीं बना सके। गेंदों का उपयोग छोटी वस्तुओं को बड़ा करने के लिए किया जा सकता था, लेकिन गुणवत्ता शायद ही संतोषजनक थी।

एक आदर्श कांच के गोले की फोकल लंबाई बहुत कम होती है और एक वास्तविक छवि बनाती है जो गोले के बहुत करीब होती है। इसके अलावा, विपथन (ज्यामितीय विकृतियां) महत्वपूर्ण हैं। समस्या दो सतहों के बीच की दूरी में है।

हालाँकि, यदि आप छवि दोषों का कारण बनने वाली किरणों को अवरुद्ध करने के लिए एक गहरी भूमध्यरेखीय नाली बनाते हैं, तो यह एक बहुत ही औसत दर्जे का आवर्धक से एक सुंदर में चला जाता है। इस निर्णय के लिए कोडिंगटन को जिम्मेदार ठहराया गया है, और उसका नाम बड़ा आज बहुत छोटी वस्तुओं की जांच के लिए छोटे हैंडहेल्ड मैग्निफायर के रूप में खरीदा जा सकता है। लेकिन इसका कोई प्रमाण नहीं है कि यह 19वीं सदी से पहले किया गया था।

लेंसएक पारदर्शी शरीर कहा जाता है, जो दो घुमावदार (अक्सर गोलाकार) या घुमावदार और सपाट सतहों द्वारा सीमित होता है। लेंस उत्तल और अवतल में विभाजित हैं।

जिन लेंसों का केंद्र किनारों से मोटा होता है उन्हें उत्तल लेंस कहा जाता है। जिन लेंसों के बीच का भाग किनारों से पतला होता है उन्हें अवतल कहते हैं।

यदि लेंस का अपवर्तनांक अपवर्तनांक से अधिक है वातावरण, तो उत्तल लेंस में अपवर्तन के बाद किरणों की समानांतर किरण अवरोही किरण में परिवर्तित हो जाती है। ऐसे लेंस कहलाते हैं संग्रह(चित्र। 89, ए)। यदि एक समानांतर बीम को एक लेंस में एक अपसारी बीम में बदल दिया जाता है, तो ये लेंस बिखराव कहा जाता है(चित्र। 89, बी)। अवतल लेंस जिनमें बाहरी वातावरणहवा के रूप में कार्य करता है, विघटनकारी हैं।

ओ 1, ओ 2 - गोलाकार सतहों के ज्यामितीय केंद्र जो लेंस को बांधते हैं। सीधा १ २इन गोलाकार सतहों के केंद्रों को जोड़ने वाला मुख्य प्रकाशीय अक्ष कहलाता है। हम आमतौर पर पतले लेंसों पर विचार करते हैं जिनकी मोटाई इसकी सतहों की वक्रता की त्रिज्या की तुलना में छोटी होती है, इसलिए बिंदु C 1 और C 2 (खंडों के शीर्ष) एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं, उन्हें एक बिंदु O से बदला जा सकता है, जिसे कहा जाता है लेंस का प्रकाशिक केंद्र (चित्र 89a देखें)। लेंस के प्रकाशिक केंद्र से मुख्य प्रकाशीय अक्ष के कोण पर खींची गई कोई भी सीधी रेखा कहलाती है माध्यमिक ऑप्टिकल अक्ष(ए १ ए २ बी १ बी २)।

यदि मुख्य प्रकाशीय अक्ष के समांतर किरण पुंज अभिसारी लेंस पर आपतित होता है, तो लेंस में अपवर्तन के बाद वे एक बिंदु F पर एकत्रित हो जाते हैं, जिसे कहते हैं लेंस का मुख्य फोकस(चित्र। 90, ए)।

बिखरने वाले लेंस के फोकस पर, किरणों के विस्तार प्रतिच्छेद करते हैं, जो अपवर्तन से पहले इसके मुख्य ऑप्टिकल अक्ष (चित्र। 90, बी) के समानांतर थे। विसरित लेंस का फोकस काल्पनिक होता है। दो मुख्य फोकस हैं; वे मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर अलग-अलग तरफ लेंस के ऑप्टिकल केंद्र से समान दूरी पर स्थित होते हैं।

लेंस की फोकस दूरी के व्युत्क्रम को कहा जाता है ऑप्टिकल पावर... लेंस पावर - डी।

एसआई में लेंस की ऑप्टिकल शक्ति की इकाई के लिए, डायोप्टर लिया जाता है। डायोप्टर एक लेंस की प्रकाशिक शक्ति है, जिसकी फोकस दूरी 1 मीटर है।

एकत्रित लेंस की प्रकाशिक शक्ति धनात्मक होती है, प्रकीर्णन ऋणात्मक होता है।

मुख्य प्रकाशिक अक्ष के लंबवत लेंस के मुख्य फोकस से गुजरने वाले तल को कहा जाता है नाभीय(अंजीर। 91)। किसी भी द्वितीयक प्रकाशिक अक्ष के समांतर लेंस पर आपतित किरणों का एक पुंज फोकल तल के साथ इस अक्ष के प्रतिच्छेदन बिंदु पर एकत्र किया जाता है।

एक एकत्रित लेंस में एक बिंदु और एक वस्तु की छवि का निर्माण।

लेंस में एक छवि बनाने के लिए, वस्तु के प्रत्येक बिंदु से दो किरणें लेना और लेंस में अपवर्तन के बाद उनके प्रतिच्छेदन बिंदु का पता लगाना पर्याप्त है। किरणों का उपयोग करना सुविधाजनक होता है, जिसका पथ लेंस में अपवर्तन के बाद जाना जाता है। इस प्रकार, लेंस में अपवर्तन के बाद, मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर लेंस पर एक किरण घटना, मुख्य फोकस से होकर गुजरती है; लेंस के प्रकाशिक केंद्र से गुजरने वाली किरण अपवर्तित नहीं होती है; अपवर्तन के बाद लेंस के मुख्य फोकस से गुजरने वाली किरण मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर जाती है; लेंस में अपवर्तन के बाद द्वितीयक ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर लेंस पर एक किरण घटना, फोकल विमान के साथ अक्ष के चौराहे के बिंदु से गुजरती है।

बता दें कि चमकदार बिंदु S मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित है।

एक मनमाना बीम चुनें और इसके समानांतर एक पार्श्व ऑप्टिकल अक्ष बनाएं (चित्र। 92)। चयनित बीम लेंस में अपवर्तन के बाद फोकल प्लेन के साथ माध्यमिक ऑप्टिकल अक्ष के चौराहे के बिंदु से गुजरेगा। मुख्य प्रकाशीय अक्ष (दूसरी किरण) के साथ इस किरण का प्रतिच्छेदन बिंदु बिंदु S - S का वास्तविक प्रतिबिंब देगा।

उत्तल लेंस में किसी वस्तु की छवि के निर्माण पर विचार करें।

बिंदु को मुख्य प्रकाशीय अक्ष के बाहर स्थित होने दें, फिर छवि S` का निर्माण अंजीर में दिखाए गए किन्हीं दो किरणों का उपयोग करके किया जा सकता है। ९३.

यदि वस्तु अनंत पर स्थित है, तो किरणें फोकस में प्रतिच्छेद करेंगी (चित्र 94)।

यदि विषय दोहरे फोकस के बिंदु के पीछे स्थित है, तो छवि वास्तविक, विपरीत, कम (कैमरा, आंख) (चित्र 95) होगी।

फोकल लम्बाई- ऑप्टिकल सिस्टम की भौतिक विशेषताएं। गोलाकार सतहों से युक्त एक केंद्रित ऑप्टिकल सिस्टम के लिए, एक बिंदु पर किरणों को इकट्ठा 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, परिमित मोटाई के एक साधारण लेंस के लिए, फोकल लंबाई सतहों की वक्रता की त्रिज्या, कांच के अपवर्तक सूचकांक और मोटाई पर निर्भर करती है।

सामने के मुख्य बिंदु से सामने के फोकस की दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है (सामने के लिए फोकल लम्बाई), और पूर्व-फ़ोकस (पीछे की फोकल लंबाई के लिए) के पीछे के मुख्य बिंदु से दूरी के रूप में। इस मामले में, मुख्य बिंदु स्पर्शरेखा अक्ष के साथ सामने (पीछे) मुख्य विमान के चौराहे के बिंदु हैं।

बैक फोकल लेंथ मुख्य पैरामीटर है जो आमतौर पर किसी भी ऑप्टिकल सिस्टम को चिह्नित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

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

केंद्र(अक्षांश से। केंद्र- "फोकस") ऑप्टिकल (या अन्य प्रकार के विकिरण के साथ संचालन) प्रणाली का - वह बिंदु जिस पर प्रतिच्छेद होता है ( "केंद्र") प्रारंभ में संग्रह प्रणाली से गुजरने के बाद समानांतर किरणें (या जहां सिस्टम बिखरने पर उनके विस्तार प्रतिच्छेद करते हैं)। एक प्रणाली के फॉसी का सेट इसकी फोकल सतह को निर्धारित 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 फोकसतथा सामने फोकस.

ऑप्टिकल पावर- इस तरह के लेंस से बने एक्सिसिमेट्रिक लेंस और केंद्रित ऑप्टिकल सिस्टम की अपवर्तक शक्ति को दर्शाने वाला मान। ऑप्टिकल शक्ति को डायोप्टर (एसआई में) में मापा जाता है: 1 डायोप्टर = 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 लेंसों से युक्त एक प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति और सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

पहले लेंस के पिछले मुख्य तल और दूसरे लेंस के अग्र मुख्य तल के बीच की दूरी कहाँ है। पतले लेंस के मामले में, यह लेंस के बीच की दूरी के समान है।

आम तौर पर, अपवर्तक शक्ति का उपयोग नेत्र विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले लेंस को चश्मा पदनामों में, और बीम पथ की ज्यामितीय परिभाषा को सरल बनाने के लिए किया जाता है।

लेंस की ऑप्टिकल शक्ति को मापने के लिए, डायोप्टर मीटर का उपयोग किया जाता है, जो दृष्टिवैषम्य और कॉन्टैक्ट लेंस सहित माप की अनुमति देता है।

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

संयुग्म फोकल दूरी- लेंस के पिछले मुख्य तल से वस्तु की छवि तक की दूरी जब वस्तु अनंत पर नहीं, बल्कि लेंस से कुछ दूरी पर स्थित होती है। संयुग्म फोकल लंबाई हमेशा लेंस की फोकल लंबाई से अधिक होती है, और वस्तु से लेंस के सामने के मुख्य तल तक जितनी छोटी दूरी होती है। यह निर्भरता तालिका में दी गई है, जिसमें दूरियों को मूल्यों में व्यक्त किया जाता है।

संयुग्म फोकल लंबाई का मान बदलना
वस्तु दूरी R	छवि दूरी डी

एक लेंस के लिए, ये दूरियाँ लेंस सूत्र से सीधे निम्नलिखित अनुपात से संबंधित होती हैं:

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

बी) लेंस में एक छवि का निर्माण.

लेंस में बीम का पथ बनाने के लिए अवतल दर्पण के समान नियम लागू होते हैं। रे, समानांतर अक्ष, फोकस से गुजरता है और इसके विपरीत। केंद्र बीम (बीम जो लेंस के ऑप्टिकल केंद्र के माध्यम से यात्रा करता है) लेंस के माध्यम से गुजरता है कोई विचलन नहीं; मोटे में

लेंस, यह अपने आप से थोड़ा समानांतर स्थानांतरित होता है (जैसा कि एक समतल-समानांतर प्लेट में, चित्र 214 देखें)। किरण पथ की उत्क्रमणीयता से, यह इस प्रकार 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 बीम के लिए, निम्नलिखित मान्य हैं: इमेजिंग कानून:

जी > 2एफ; छवि उलट है, कम हो गई है, वास्तविक, बी > एफ(अंजीर। 221)।

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

एफ < जी < 2एफ; छवि उलट है, बड़ा है, वास्तविक है, 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।

विसरित लेंसों में प्रतिबिम्ब हमेशा काल्पनिक, प्रत्यक्ष और कम होते हैं (चित्र 223)।