Optična moč leče. Glavni poudarek

Fizika ali kemija Žanrska drama, komedija V glavni vlogi Victoria Poltorak Marija Viktorova Alexander Luchinin Sergej Godin Anna Nevskaya Lyubov Germanova Alexander Smirnov Skladatelj Alexey Hitman, Maina Neretina ... Wikipedia

Nestabilen kup goste, visokotemperaturne devterijeve plazme, ki služi kot lokaliziran vir nevtronov in trdega sevanja. P. f. nastane v območju kumulacije tokovnega plašča na osi plinske komore v primeru t.i. necilindrični ... Fizična enciklopedija

Levitacija v fiziki je stabilen položaj predmeta v gravitacijskem polju brez neposrednega stika z drugimi predmeti. Potrebni pogoji za levitacijo v tem smislu so: (1) prisotnost sile, ki kompenzira silo gravitacije, in (2) ... ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Lens (razen dvoumnosti). Bikonveksna leča (nemško Linse, iz latinščine ... Wikipedia

Arheologi so našli veliko dokazov, da so se ljudje v prazgodovini zelo zanimali za nebo. Najbolj impresivne so megalitske strukture, zgrajene v Evropi in na drugih celinah pred več tisoč leti. Collierjeva enciklopedija

Ta članek je predlagan za izbris. Pojasnilo razlogov in ustrezno razpravo najdete na strani Wikipedije: Za brisanje / 19. avgust 2012. Medtem ko se razpravlja o postopku ... Wikipedia

Henri Poincaré Henri Poincaré Datum rojstva: 29. april 1854 (1854 04 29) Kraj rojstva: Nancy ... Wikipedia

Začetniki · Skupnost · Portali · Nagrade · Projekti · Zahteve · Geografija ocen · Zgodovina · Družba · Osebnosti · Religija · Šport · Tehnologija · Znanost · Umetnost · Filozofija ... Wikipedia

Observatorij Peak Terskol ... Wikipedia

OKO- OKO, najpomembnejši čutni organ, katerega glavna naloga je zaznavanje svetlobnih žarkov in njihovo kvantitetno in kakovostno vrednotenje (prek njega se prejme približno 80% vseh občutkov). zunanji svet). Ta sposobnost pripada mreži ... ... Velik medicinska enciklopedija

knjige

• Fizika v igrah, Donat B. Tehnika temelji na fenomenih fizike. Tudi fizika je ogromno področje za otroške amaterske predstave. Toda ravno na tem področju je še vedno zevala vrzel: ni bilo niti ene ...

Objektiv imenovano prozorno telo, omejeno z dvema ukrivljenima (najpogosteje sferičnima) ali ukrivljenima in ravnima površinama. Leče delimo na konveksne in konkavne.

Leče, ki imajo debelejše središče od robov, se imenujejo konveksne leče. Leče, ki imajo tanjšo sredino od robov, imenujemo konkavne.

Če je lomni količnik leče večji od lomnega količnika okolje, potem se v konveksni leči vzporedni snop žarkov po lomu pretvori v padajoči žarek. Takšne leče se imenujejo zbiranje(slika 89, a). Če se vzporedni žarek pretvori v divergenten žarek v leči, potem te leče imenovano razprševanje(slika 89, b). Konkavne leče, ki imajo zunanje okolje služi kot zrak, so disipativni.

O 1, O 2 - geometrijska središča sferičnih površin, ki omejujejo lečo. naravnost О 1 О 2 ki povezuje središča teh sferičnih površin, se imenuje glavna optična os. Običajno upoštevamo tanke leče, pri katerem je debelina majhna v primerjavi s polmeri ukrivljenosti njegovih površin, zato točki C 1 in C 2 (vrhovi segmentov) ležita blizu drug drugemu, ju lahko nadomestimo z eno točko O, imenovano optična središče leče (glej sliko 89a). Vsaka ravna črta, potegnjena skozi optično središče leče pod kotom na glavno optično os, se imenuje sekundarna optična os(A 1 A 2 B 1 B 2).

Če žarek žarkov, vzporednih z glavno optično osjo, pade na konvergentno lečo, se po lomu v leči zberejo v eni točki F, ki se imenuje glavni poudarek leče(slika 90, a).

V žarišču razpršilne leče se sekajo podaljški žarkov, ki so bili pred lomom vzporedni z njeno glavno optično osjo (slika 90, b). Fokus razpršilne leče je namišljen. Obstajata dva glavna poudarka; nahajajo se na glavni optični osi na enaki razdalji od optičnega središča leče na različnih straneh.

Recipročna vrednost goriščne razdalje leče se imenuje njena optična moč... Moč leče - D.

Enota optične moči leče v SI je dioptrija. Dioptrija je optična moč leče, katere goriščna razdalja je 1 m.

Optična moč zbiralne leče je pozitivna, razpršilna pa negativna.

Ravnina, ki poteka skozi glavno žarišče leče pravokotno na glavno optično os, se imenuje žarišče(slika 91). Žarek žarkov, ki padejo na lečo vzporedno s katero koli sekundarno optično osjo, se zbira na točki presečišča te osi z goriščno ravnino.

Konstrukcija slike točke in predmeta v zbiralni leči.

Za gradnjo slike v leči je dovolj, da iz vsake točke predmeta vzamemo dva žarka in po lomu v leči poiščemo njihovo presečišče. Priročno je uporabljati žarke, katerih pot je znana po lomu v leči. Tako žarek, ki pade na lečo, vzporedno z glavno optično osjo, po lomu v leči preide skozi glavno žarišče; žarek, ki poteka skozi optično središče leče, se ne lomi; žarek, ki prehaja skozi glavno žarišče leče, po lomu gre vzporedno z glavno optično osjo; žarek, ki pade na lečo vzporedno s stransko optično osjo, po lomu v leči gre skozi točko preseka osi z goriščno ravnino.

Naj svetleča točka S leži na glavni optični osi.

Izberemo poljubno žarek in z njim narišemo stransko optično os (slika 92). Izbrani žarek bo po lomu v leči šel skozi točko presečišča sekundarne optične osi z goriščno ravnino. Točka presečišča tega žarka z glavno optično osjo (drugi žarek) bo dala pravo sliko točke S - S`.

Razmislite o konstrukciji slike predmeta v konveksni leči.

Naj točka leži izven glavne optične osi, potem je mogoče sliko S` sestaviti s katerim koli dvema žarkoma, prikazanima na sl. 93.

Če se predmet nahaja v neskončnosti, se bodo žarki v fokusu sekali (slika 94).

Če se motiv nahaja za točko dvojnega ostrenja, bo slika resnična, vzvratna, zmanjšana (kamera, oko) (slika 95).

Goriščna razdalja- fizikalne značilnosti optičnega sistema. Za centrirano optični sistem, ki je sestavljen iz sferičnih površin, opisuje sposobnost zbiranja žarkov na eni točki, pod pogojem, da ti žarki prihajajo iz neskončnosti v vzporednem žarku, vzporednem z optično osjo.

Za sistem leč, tako kot za preprosto lečo končne debeline, je goriščna razdalja odvisna od polmerov ukrivljenosti površin, lomnih indeksov stekla in debelin.

Določena kot razdalja od sprednje glavne točke do sprednjega fokusa (za sprednjo goriščno razdaljo) in kot razdalja od zadnje glavne točke zadnjega fokusa (za zadnjo goriščno razdaljo). V tem primeru so glavne točke točke presečišča sprednje (zadnje) glavne ravnine s tangencialno osjo.

Zadnja goriščna razdalja je glavni parameter, ki se običajno uporablja za karakterizacijo katerega koli optičnega sistema.

Parabola (ali paraboloid vrtenja) usmeri vzporedni žarek žarkov v eno točko

Fokus(iz lat. fokus- "fokus") optičnega (ali delujočega z drugimi vrstami sevanja) sistema - točka, kjer se sekajo ( "Fokus") sprva vzporedni žarki po prehodu skozi zbiralni sistem (ali kjer se njihovi podaljški sekajo, če je sistem razpršen). Nabor žarišč sistema določa njegovo goriščno površino. Glavni poudarek sistema je presečišče njegove glavne optične osi in goriščne površine. Trenutno namesto izraza glavni poudarek(spredaj ali zadaj) se uporabljajo izrazi nazaj fokus in sprednji fokus.

Optična moč- vrednost, ki označuje lomno moč ososimetričnih leč in centriranih optičnih sistemov, izdelanih iz takih leč. Optična moč se meri v dioptrijah (v SI): 1 dioptrija = 1 m -1.

Obratno sorazmerno z goriščno razdaljo sistema:

kje je goriščna razdalja leče.

Optična moč je pozitivna za zbiralne sisteme in negativna za razpršilne sisteme.

Optična moč sistema, sestavljenega iz dveh leč v zraku z optičnimi močmi, je določena s formulo:

kjer je razdalja med zadnjo glavno ravnino prve leče in sprednjo glavno ravnino druge leče. Pri tankih lečah je ta enaka razdalji med lečami.

Običajno se lomna moč uporablja za karakterizacijo leč, ki se uporabljajo v oftalmologiji, pri označevanju očal in za poenostavitev geometrijske definicije poti žarka.

Za merjenje optične moči leč se uporabljajo merilniki dioptrije, ki omogočajo meritve, vključno z astigmatskimi in kontaktnimi lečami.

18. Formula konjugiranih goriščnih razdalj. Gradnja slike z objektivom.

Konjugirana goriščna razdalja- razdalja od zadnje glavne ravnine leče do slike predmeta, ko se predmet nahaja ne v neskončnosti, ampak na neki razdalji od leče. Konjugirana goriščna razdalja je vedno večja od goriščne razdalje leče in večja kot je manjša je razdalja od predmeta do sprednje glavne ravnine leče. Ta odvisnost je podana v tabeli, v kateri so razdalje izražene v vrednostih.

Spreminjanje vrednosti konjugatne goriščne razdalje
Razdalja predmeta R	Razdalja slike d

Za lečo so te razdalje povezane z razmerjem, ki neposredno sledi iz formule za lečo:

ali, če sta d in R izražena z goriščno razdaljo:

b) Konstrukcija slike v lečah.

Za konstruiranje poti žarka v leči veljajo isti zakoni kot za konkavno ogledalo. Žarek, vzporedna os, gre skozi fokus in obratno. Osrednji žarek (žarek, ki potuje skozi optično središče leče) gre skozi lečo brez odstopanja; v debelem

leče, se nekoliko premakne vzporedno s sabo (kot pri plošča-vzporedni plošči, glej sliko 214). Iz reverzibilnosti poti žarka sledi, da ima vsaka leča dve gorišči, ki sta od leče na enaki razdalji (slednje velja le za tanke leče). Za tanke konvergentne leče in osrednje žarke velja naslednje zakoni o slikanju:

g > 2F; slika je obrnjena, pomanjšana, resnična, b > F(slika 221).

g = 2F; slika je inverzna, enaka, realna, b = F.

F < g < 2F; slika je obrnjena, povečana, resnična, b > 2F.

g < F; slika je neposredna, povečana, namišljena, - b > F.

Pri g < Fžarki se razhajajo, sekajo v nadaljevanju in dajejo imaginarno

slika. Leča deluje kot povečevalno steklo (lupa).

Slike v difuzijskih lečah so vedno namišljene, neposredne in zmanjšane (slika 223).

Kaj je fokusna leča? Če žarek žarkov, ki je vzporeden z glavno optično osjo, pade na konvergentno lečo, se po lomu v leči zberejo v eni točki F, ki se imenuje glavno žarišče leče.

Fotografija 10 s predstavitve "Optična moč leče" na pouk fizike na temo "Leče"

Dimenzije: 670 x 217 slikovnih pik, format: jpg. Če želite brezplačno prenesti fotografijo za lekcijo fizike, z desno miškino tipko kliknite sliko in kliknite "Shrani sliko kot ...". Za prikaz fotografij v učilnici lahko brezplačno prenesete tudi celotno predstavitev »Optična moč leče« z vsemi fotografijami v zip-arhivu. Velikost arhiva je 1550 KB.

Prenesite predstavitev

Leče

"Fizika kamere" - 2. 6. Objektiv - sistem optičnih leč, zaprtih v posebnem okvirju. -) Posnetek Talbota. Glavne značilnosti objektiva: -) Daguerre shot. Razmerje med razdaljo od leče do predmeta in razdaljo od leče do slike. Osnovne opombe na temo "Kamera". Fotografija (grško) - risanje s svetlobo, svetlobno slikanje.

"Leče" - Oko. Glavni elementi leče. Kromatska aberacija -. Oslabitev vida osebe. Slika je označena na naslednji način: - zbiranje - razprševanje. Pripravil: učitelj fizike I. kategorije Kolomiets I.M. Primer izdelave podobe poljubnega predmeta. Vsebina.

"Lekcija o lečah" - Konkavne leče. Gradnja slike v objektivu. "Lekcija-predstavitev fizike na temo" Objektiv. Inverzna goriščna razdalja se imenuje optična moč leče. Cilj lekcije: Anketa Domača naloga: Kaj je leča? 1a 2c 3a 4c 5b 6c 7a. Bočna optična os. Difuzijska leča. Optična moč leče.

"Konstrukcija slike v objektivu" - "Konstrukcija slike v lečah". Pokaži pot žarkov v konvergentni leči. Veljavno Obrnjeno Zmanjšano. Dejansko obrnjeno povečano. Cilji lekcije: Zaključek: Sestavljanje slik v zbiralni leči. Konstruiraj nadaljnjo pot žarka v prizmi.

"Optična moč leče" - Optična moč leče. Leče. Kakšne leče obstajajo? Možnost I. Kaj je leča? Objektiv je iz njega. lan, iz latinščine lens - leča. Optične naprave. Vrste leč. Slika: prava, obrnjena, povečana. Bočna optična os. Zbiranje. Sestavite sliko predmeta, predlaganega na sliki.

Objektiv - Vsaka leča ima dve fokusi, po eno na vsaki strani. Bikonveksno (1) Ploskokonveksno (2) Konkavno-konveksno (3). Osnovne oznake v objektivu. Če je motiv v dvojni izostritvi, bo slika resnična, enaka, obrnjena. Če je motiv izostren, slike ni. Če je subjekt med fokusom in optičnim središčem, je slika namišljena, neposredna, povečana.

Skupno je 15 predstavitev

Objektiv imenujemo prozorno telo, ki ga omejujeta dve sferični površini. Če je debelina same leče majhna v primerjavi s polmeri ukrivljenosti sferičnih površin, se leča imenuje tanek .

Leče so vključene v skoraj vse optične instrumente. Leče so zbiranje in razpršenost ... Zbirna leča na sredini je debelejša kot na robovih, divergentna leča je v srednjem delu tanjša (slika 3.3.1).

Črta, ki poteka skozi središča ukrivljenosti O 1 in O 2 sferični površini, imenovani glavna optična os leče. Pri tankih lečah lahko približno domnevamo, da se glavna optična os seka z lečo v eni točki, kar običajno imenujemo optični center leče O... Svetlobni žarek prehaja skozi optično središče leče brez odstopanja od prvotne smeri. Vse ravne črte, ki potekajo skozi optično središče, se imenujejo sekundarne optične osi .

Če je snop žarkov, vzporednih z glavno optično osjo, usmerjen v lečo, se bodo žarki (ali njihovo nadaljevanje) po prehodu skozi lečo zbrali na eni točki. F, ki se imenuje glavni poudarek leče. Tanka leča ima dve glavni fokusi, ki se nahajata simetrično na glavni optični osi glede na lečo. Za zbirateljske leče so triki resnični, za razpršilne pa namišljeni. Žarki žarkov, vzporedni z eno od stranskih optičnih osi, se po prehodu skozi lečo prav tako usmerijo v točko F ", ki se nahaja na presečišču sekundarne osi z goriščna ravnina F, to je ravnina, pravokotna na glavno optično os in poteka skozi glavno žarišče (slika 3.3.2). Razdalja med optičnim središčem leče O in glavni poudarek F imenujemo goriščna razdalja. Označena je z isto črko F.

Glavna lastnost leč je sposobnost dajanja slike predmetov ... Slike so naravnost in obrnjeno , veljaven in imaginarno , pri povečano in zmanjšano .

Položaj slike in njen značaj je mogoče določiti z geometrijskimi konstrukcijami. Če želite to narediti, uporabite lastnosti nekaterih standardnih žarkov, katerih pot je znana. To so žarki, ki prehajajo skozi optično središče ali eno od žarišč leče, pa tudi žarki, vzporedni z glavno ali eno od sekundarnih optičnih osi. Primeri takšnih konstrukcij so prikazani na sl. 3.3.3 in 3.3.4.

Upoštevajte, da nekateri standardni žarki, uporabljeni na sl. 3.3.3 in 3.3.4 za slikanje, ne prehajajte skozi lečo. Ti žarki v resnici ne sodelujejo pri oblikovanju slike, lahko pa jih uporabimo za konstrukcije.

Položaj slike in njeno naravo (resnično ali namišljeno) je mogoče izračunati tudi z uporabo formule tankih leč ... Če je razdalja od predmeta do leče označena z d, in razdaljo od leče do slike skozi f, potem lahko formulo za tanko lečo zapišemo kot:

Vrednost D obratno od goriščne razdalje. se imenujejo optična moč leče. Merska enota za optično moč je dioptrija (dioptrije). Dioptrija je optična moč leče z goriščno razdaljo 1 m:

1 dioptrija = m -1.

Formula za tanko lečo je enaka kot za sferično ogledalo. Za paraksialne žarke ga lahko dobimo iz podobnosti trikotnikov na sl. 3.3.3 ali 3.3.4.

Običajno je goriščnim razdaljam leč pripisati določene znake: za zbiralno lečo F> 0, za razpršitev F < 0.

Količine d in f upoštevajte tudi določeno pravilo znakov:

d> 0 in f> 0 - za resnične predmete (to je resnične svetlobne vire, ne podaljške žarkov, ki se konvergirajo za lečo) in slike;

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

Za primer, prikazan na sl. 3.3.3 imamo: F> 0 (konvergentna leča), d = 3F> 0 (veljaven element).

S formulo tanke leče dobimo: zato je slika veljavna.

V primeru, prikazanem na sl. 3.3.4, F < 0 (линза рассеивающая), d = 2|F| > 0 (veljaven element), , torej slika je namišljena.

Glede na položaj predmeta glede na lečo se spreminjajo linearne dimenzije slike. Linearna povečava leče Γ imenujemo razmerje linearnih dimenzij slike h " in predmet h... Vrednost h " Tako kot v primeru sferičnega ogledala je priročno dodeliti znake plus ali minus, odvisno od tega, ali je slika pokončna ali obrnjena. Velikost h vedno velja za pozitivno. Zato je za direktne slike Γ> 0, za obrnjeno Γ< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

V obravnavanem primeru z zbiralno lečo (slika 3.3.3): d = 3F > 0, , torej, - slika se obrne in zmanjša za 2-krat.

V primeru z razpršilno lečo (slika 3.3.4): d = 2|F| > 0, ; zato je slika ravna in zmanjšana za 3-krat.

Optična moč D leča je odvisna od obeh polmerov ukrivljenosti R 1 in R 2 njegovih sferičnih površin in na lomnem količniku n material, iz katerega je izdelana leča. Tečaji optike dokazujejo naslednjo formulo:

Polmer ukrivljenosti konveksne površine se šteje za pozitiven, konkavne pa za negativen. Ta formula se uporablja pri izdelavi leč z dano optično močjo.

V mnogih optičnih napravah svetloba zaporedno prehaja skozi dve ali več leč. Podoba predmeta, ki jo daje prva leča, služi kot predmet (resnični ali imaginarni) za drugo lečo, ki gradi drugo sliko predmeta. Ta druga slika je lahko tudi resnična ali namišljena. Izračun optičnega sistema dveh tankih leč se zmanjša na dvojno uporabo formule leč, medtem ko razdalja d 2 od prve slike do druge leče je treba nastaviti enako l - f 1, kje l je razdalja med lečami. Vrednost, izračunana po formuli leče f 2 določa položaj druge slike in njen značaj ( f 2> 0 - realna slika, 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.

Poseben primer je teleskopska pot žarkov v sistemu dveh leč, ko sta tako predmet kot druga slika na neskončno veliki razdalji. Teleskopska pot žarka je realizirana v teleskopih - Keplerjeva astronomska cev in Galilejeva zemeljska cev .

Tanke leče imajo več pomanjkljivosti, ki preprečujejo pridobivanje visokokakovostnih slik. Popačenja, ki nastanejo med oblikovanjem slike, se imenujejo aberacije ... Glavni so - sferična in kromatsko aberacija. Sferična aberacija se kaže v tem, da ga v primeru širokih svetlobnih žarkov žarki daleč od optične osi sekajo neostreno. Formula tanke leče velja samo za žarke blizu optične osi. Slika oddaljenega točkovnega vira, ki ga ustvari širok snop žarkov, ki jih lomi leča, je zamegljena.

Kromatska aberacija se pojavi, ker je lomni količnik materiala leče odvisen od valovne dolžine λ svetlobe. Ta lastnost prozornih medijev se imenuje disperzija. Goriščna razdalja Izkaže se, da je leča za svetlobo drugačna različne dolžine valovi, zaradi česar je slika zamegljena pri uporabi nemonokromatske svetlobe.

V sodobnih optičnih napravah se ne uporabljajo tanke leče, temveč kompleksni sistemi z več lečami, v katerih je mogoče približno odpraviti različne aberacije.

Oblikovanje resnične slike predmeta z zbiralno lečo se uporablja v številnih optičnih napravah, kot so fotoaparat, projektor itd.

Kamera je zaprta za svetlobo neprepustna komora. Podobo predmetov, ki jih fotografiramo, ustvari na fotografskem filmu sistem leč, imenovan leča ... Poseben zaklop omogoča odpiranje leče med osvetlitvijo.

Posebnost fotoaparata je, da je treba na ravnem fotografskem filmu dobiti dovolj ostre slike predmetov na različnih razdaljah.

V ravnini filma so ostre le slike predmetov na določeni razdalji. Ostrenje se doseže s premikanjem leče glede na film. Slike točk, ki ne ležijo v ravnini ostrega cilja, so zamegljene v obliki razpršilnih krogov. Velikost d te kroge lahko zmanjšamo z diafragiranjem leče, t.j. zmanjšati relativna odprtinaa / F(slika 3.3.5). Posledica tega je povečana globinska ostrina.

Slika 3.3.5. Kamera

Projekcijski aparat zasnovan za obsežno slikanje. Objektiv O projektor izostri sliko ravnega predmeta (prosojnost D) na oddaljenem zaslonu E (slika 3.3.6). Sistem leč K poklical kondenzator , zasnovan za koncentriranje svetlobe vira S na prosojnicah. Na zaslonu E se ustvari dejanska povečana obrnjena slika. Povečavo projekcijske naprave lahko spremenite tako, da povečate ali pomanjšate zaslon E, medtem ko spreminjate razdaljo med prosojnicami D in leča O.