กำลังแสงของเลนส์ โฟกัสหลัก

ฟิสิกส์หรือเคมีประเภทละครตลกนำแสดงโดย Victoria Poltorak Maria Viktorova Alexander Luchinin Sergey Godin Anna Nevskaya Lyubov Germanova Alexander Smirnov นักแต่งเพลง Alexey Hitman, Maina Neretina ... Wikipedia

ก้อนดิวเทอเรียมพลาสมาที่มีความหนาแน่นสูงไม่คงที่ ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอนและการแผ่รังสีอย่างหนักเฉพาะที่ ป.ฉ. เกิดขึ้นในพื้นที่สะสมของเปลือกปัจจุบันบนแกนของห้องปล่อยก๊าซในกรณีที่เรียกว่า ไม่ใช่ทรงกระบอก... สารานุกรมกายภาพ

การลอยตัวในฟิสิกส์คือตำแหน่งที่มั่นคงของวัตถุในสนามโน้มถ่วงโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับวัตถุอื่น เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการลอยในแง่นี้คือ: (1) การมีอยู่ของแรงที่ชดเชยแรงโน้มถ่วงและ (2) ... ... Wikipedia

คำนี้มีความหมายอื่นดูเลนส์ (ความหมาย) เลนส์ Biconvex เลนส์ (เยอรมัน: Linse จากละติน... Wikipedia

นักโบราณคดีพบหลักฐานมากมายที่แสดงว่าในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ผู้คนแสดงความสนใจอย่างมากต่อท้องฟ้า สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดคือโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นในยุโรปและทวีปอื่นๆ เมื่อหลายพันปีก่อน… … สารานุกรมถ่านหิน

บทความนี้เสนอให้ลบ คำอธิบายเหตุผลและการอภิปรายที่เกี่ยวข้องสามารถพบได้ในหน้า Wikipedia: จะถูกลบ/19 สิงหาคม 2555 ในขณะที่กระบวนการกำลังถูกหารือ... Wikipedia

Henri Poincaré Henri Poincaré วันเกิด: 29 เมษายน พ.ศ. 2397 (2397 04 29) สถานที่เกิด: Nancy ... Wikipedia

สำหรับผู้เริ่มต้น · ชุมชน · พอร์ทัล · รางวัล · โครงการ · คำขอ · การประเมิน ภูมิศาสตร์ · ประวัติศาสตร์ · สังคม · บุคลิกภาพ · ศาสนา · กีฬา · เทคโนโลยี · วิทยาศาสตร์ · ศิลปะ · ปรัชญา ... วิกิพีเดีย

หอดูดาว Terskol Peak ... Wikipedia

ดวงตา- EYE ซึ่งเป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่สำคัญที่สุด หน้าที่หลักคือการรับรู้รังสีของแสงและประเมินปริมาณและคุณภาพ (ประมาณ 80% ของความรู้สึกทั้งหมดผ่านเข้ามา) โลกภายนอก- ความสามารถนี้เป็นของตาข่าย...... ใหญ่ สารานุกรมทางการแพทย์

หนังสือ

• ฟิสิกส์ในเกม Donat B.. เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ ฟิสิกส์ยังเป็นพื้นที่กว้างขวางสำหรับกิจกรรมสมัครเล่นสำหรับเด็กอีกด้วย แต่ในพื้นที่นี้เองที่สังเกตเห็นช่องว่างที่อ้าปากค้าง: ไม่มีแม้แต่ช่องเดียว...

เลนส์เรียกว่าวัตถุโปร่งใสล้อมรอบด้วยโค้งสองอัน (ส่วนใหญ่มักเป็นทรงกลม) หรือพื้นผิวโค้งและแบน เลนส์แบ่งออกเป็นนูนและเว้า

เลนส์ที่มีตรงกลางหนากว่าขอบเรียกว่าเลนส์นูน เลนส์ที่มีตรงกลางบางกว่าขอบเรียกว่าเลนส์เว้า

หากดัชนีการหักเหของเลนส์มากกว่าดัชนีการหักเหของแสง สิ่งแวดล้อมจากนั้นในเลนส์นูน ลำแสงรังสีคู่ขนานหลังจากการหักเหของแสงจะเปลี่ยนเป็นลำแสงที่มาบรรจบกัน เลนส์ดังกล่าวเรียกว่าการรวบรวม (รูปที่ 89, ก) หากลำแสงคู่ขนานในเลนส์ถูกแปลงเป็นลำแสงที่แตกต่าง เลนส์เหล่านี้เรียกว่าการกระเจิง (รูปที่ 89,ข)เลนส์เว้าที่ได้

สภาพแวดล้อมภายนอก ทำหน้าที่กระจายอากาศ O 1, O 2 - จุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของพื้นผิวทรงกลมที่จำกัดเลนส์ ตรง โอ 1 โอ 2การเชื่อมต่อจุดศูนย์กลางของพื้นผิวทรงกลมเหล่านี้เรียกว่าแกนแสงหลัก เรามักจะพิจารณาเลนส์บาง

ซึ่งมีความหนาน้อยเมื่อเทียบกับรัศมีความโค้งของพื้นผิว ดังนั้นจุด C 1 และ C 2 (ส่วนบนสุดของส่วนต่างๆ) จึงอยู่ใกล้กัน โดยแทนที่ด้วยจุด O จุดเดียวที่เรียกว่าจุดศูนย์กลางแสงของเลนส์ (ดูรูปที่ 89a) เส้นตรงใดๆ ที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางแสงของเลนส์ในมุมหนึ่งไปยังแกนแสงหลักเรียกว่า แกนแสงทุติยภูมิ(ก 1 ก 2 บี 1 บี 2)

หากลำแสงที่ขนานกับแกนลำแสงหลักตกลงบนเลนส์รวบรวม หลังจากการหักเหของแสงในเลนส์พวกมันจะถูกรวบรวมที่จุดหนึ่ง F ซึ่งเรียกว่า

จุดสนใจหลักของเลนส์ (รูปที่ 90, ก)ที่จุดโฟกัสของเลนส์ที่แยกออก ความต่อเนื่องของรังสีจะตัดกัน ซึ่งก่อนการหักเหจะขนานกับแกนแสงหลัก (รูปที่ 90, b) จุดโฟกัสของเลนส์ที่แยกออกมานั้นเป็นจินตภาพ มีสองจุดเน้นหลัก โดยจะอยู่บนแกนลำแสงหลักที่ระยะห่างเท่ากันจากศูนย์กลางการมองเห็นของเลนส์ที่อยู่ฝั่งตรงข้าม

ส่วนกลับของทางยาวโฟกัสของเลนส์เรียกว่ามัน

พลังงานแสง

- กำลังแสงของเลนส์ - D. หน่วย SI ของพลังงานแสงสำหรับเลนส์คือไดออปเตอร์ไดออปเตอร์คือกำลังแสงของเลนส์ที่มีความยาวโฟกัส 1 เมตร

กำลังแสงของเลนส์ที่มาบรรจบกันจะเป็นค่าบวก ในขณะที่กำลังแสงของเลนส์ที่กำลังมาบรรจบกันจะเป็นลบ

ในการสร้างภาพในเลนส์ ก็เพียงพอแล้วที่จะดึงรังสีสองเส้นจากแต่ละจุดของวัตถุและค้นหาจุดตัดกันหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ สะดวกในการใช้รังสีซึ่งทราบเส้นทางหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ ดังนั้น รังสีที่ตกกระทบบนเลนส์ขนานกับแกนลำแสงหลักหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ จะผ่านโฟกัสหลัก ลำแสงที่ผ่านศูนย์กลางแสงของเลนส์จะไม่หักเห รังสีที่ผ่านจุดโฟกัสหลักของเลนส์หลังจากการหักเหของแสงจะขนานกับแกนแสงหลัก รังสีที่ตกกระทบบนเลนส์ขนานกับแกนแสงทุติยภูมิหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ จะผ่านจุดตัดของแกนด้วยระนาบโฟกัส

ปล่อยให้จุดส่องสว่าง S อยู่บนแกนลำแสงหลัก

เราเลือกลำแสงโดยการสุ่มและวาดแกนแสงทุติยภูมิขนานกับมัน (รูปที่ 92) รังสีที่เลือกจะผ่านจุดตัดของแกนแสงทุติยภูมิกับระนาบโฟกัสหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ จุดตัดกันของรังสีนี้กับแกนแสงหลัก (รังสีที่สอง) จะให้ภาพที่ถูกต้องของจุด S - S`

ลองพิจารณาสร้างภาพของวัตถุในเลนส์นูน

ปล่อยให้จุดอยู่นอกแกนลำแสงหลัก จากนั้นจึงสามารถสร้างภาพ S` โดยใช้รังสีสองเส้นใดก็ได้ที่แสดงในรูปที่ 1 93.

หากวัตถุตั้งอยู่ที่ระยะอนันต์ รังสีจะตัดกันที่โฟกัส (รูปที่ 94)

หากวัตถุอยู่ด้านหลังจุดโฟกัสคู่ รูปภาพจะเป็นจริง ผกผัน ลดลง (กล้อง ดวงตา) (รูปที่ 95)

ทางยาวโฟกัส- ลักษณะทางกายภาพของระบบออปติก สำหรับการวางศูนย์กลาง ระบบออปติคัลประกอบด้วยพื้นผิวทรงกลม อธิบายความสามารถในการรวบรวมรังสีที่จุดหนึ่ง โดยมีเงื่อนไขว่ารังสีเหล่านี้มาจากระยะอนันต์ในลำแสงขนานขนานกับแกนแสง

สำหรับระบบเลนส์ สำหรับเลนส์ธรรมดาที่มีความหนาจำกัด ความยาวโฟกัสจะขึ้นอยู่กับรัศมีความโค้งของพื้นผิว ดัชนีการหักเหของกระจก และความหนา

กำหนดเป็นระยะทางจากจุดหลักด้านหน้าถึงโฟกัสด้านหน้า (สำหรับทางยาวโฟกัสด้านหน้า) และเป็นระยะทางจากจุดหลักด้านหลังถึงโฟกัสด้านหลัง (สำหรับทางยาวโฟกัสด้านหลัง) ในกรณีนี้ ประเด็นหลักหมายถึงจุดตัดของระนาบหลักด้านหน้า (ด้านหลัง) กับแกนนำแสง

ทางยาวโฟกัสด้านหลังเป็นพารามิเตอร์หลักที่ใช้ในการระบุลักษณะเฉพาะของระบบออพติคอล

พาราโบลา (หรือพาราโบลาแห่งการปฏิวัติ) เพ่งลำแสงรังสีคู่ขนานให้เป็นจุดเดียว

จุดสนใจ(ตั้งแต่ lat. จุดสนใจ- “ศูนย์กลาง”) ของระบบแสง (หรือทำงานกับรังสีประเภทอื่น) - จุดที่ตัดกัน ( "จุดสนใจ") รังสีขนานเริ่มแรกหลังจากผ่านระบบสะสม (หรือที่ซึ่งส่วนขยายของรังสีตัดกันหากระบบกระจัดกระจาย) ชุดจุดโฟกัสของระบบจะกำหนดพื้นผิวโฟกัสของมัน จุดสนใจหลักของระบบคือจุดตัดของแกนแสงหลักและพื้นผิวโฟกัส ปัจจุบันแทนคำว่า โฟกัสหลัก(หน้าหรือหลัง) คำที่ใช้ กลับโฟกัสและ โฟกัสด้านหน้า.

พลังงานแสง- ปริมาณที่แสดงลักษณะกำลังการหักเหของเลนส์สมมาตรแกนและระบบออพติคอลที่อยู่กึ่งกลางที่ทำจากเลนส์ดังกล่าว กำลังแสงวัดเป็นไดออปเตอร์ (ในหน่วย SI): 1 ไดออปเตอร์ = 1 ม. -1

แปรผกผันกับความยาวโฟกัสของระบบ:

ทางยาวโฟกัสของเลนส์อยู่ที่ไหน

กำลังแสงเป็นบวกสำหรับระบบรวบรวมและเป็นลบสำหรับระบบกระจาย

กำลังแสงของระบบที่ประกอบด้วยเลนส์สองตัวในอากาศด้วยกำลังแสงและถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่คือระยะห่างระหว่างระนาบหลักด้านหลังของเลนส์ตัวแรกกับระนาบหลักด้านหน้าของเลนส์ตัวที่สอง ในกรณีเลนส์บางจะสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างเลนส์

โดยทั่วไปแล้ว พลังงานแสงจะใช้เพื่อระบุลักษณะเฉพาะของเลนส์ที่ใช้ในจักษุวิทยา ในการกำหนดแว่นตา และสำหรับการกำหนดเส้นทางลำแสงทางเรขาคณิตอย่างง่าย

ในการวัดกำลังแสงของเลนส์ จะใช้ไดออปไตรมิเตอร์ ซึ่งช่วยให้วัดได้รวมทั้งสายตาเอียงและคอนแทคเลนส์

18. สูตรสำหรับความยาวโฟกัสคอนจูเกต การสร้างภาพด้วยเลนส์

ผันความยาวโฟกัส- ระยะห่างจากระนาบหลักด้านหลังของเลนส์ถึงภาพของวัตถุ เมื่อวัตถุไม่ได้อยู่ที่ระยะอนันต์ แต่อยู่ห่างจากเลนส์พอสมควร ความยาวโฟกัสคอนจูเกตจะมากกว่าความยาวโฟกัสของเลนส์เสมอ และยิ่งมากขึ้น ระยะห่างจากวัตถุถึงระนาบหลักด้านหน้าของเลนส์ก็จะยิ่งสั้นลง การพึ่งพาอาศัยกันนี้แสดงอยู่ในตาราง ซึ่งระยะทางจะแสดงเป็นปริมาณ

การเปลี่ยนความยาวโฟกัสคอนจูเกต
ระยะห่างจากวัตถุ R	ระยะภาพ ง

สำหรับเลนส์ ระยะเหล่านี้สัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ที่ตามมาจากสูตรของเลนส์โดยตรง:

หรือ ถ้า d และ R แสดงในรูปของทางยาวโฟกัส:

b) การสร้างภาพในเลนส์.

ในการสร้างเส้นทางของรังสีในเลนส์ จะใช้กฎเดียวกันกับกระจกเว้า บีม, แกนขนานผ่านการโฟกัสและในทางกลับกัน รังสีกลาง (รังสีที่ผ่านจุดศูนย์กลางแสงของเลนส์) ผ่านเลนส์ โดยไม่เบี่ยงเบน- หนา

เลนส์จะเคลื่อนที่ขนานกับตัวเองเล็กน้อย (เช่นในแผ่นขนานระนาบ ดูรูปที่ 214) จากการพลิกกลับของเส้นทางรังสี จะตามมาว่าเลนส์แต่ละตัวมีจุดโฟกัสสองจุด ซึ่งอยู่ห่างจากเลนส์เท่ากัน (ส่วนหลังเป็นจริงสำหรับเลนส์บางเท่านั้น) สำหรับเลนส์สะสมบางและรังสีกลาง จะเกิดสิ่งต่อไปนี้: กฎแห่งการสร้างภาพ:

ก > 2เอฟ- ภาพย้อนกลับ, ภาพย่อ, ภาพจริง, ข > เอฟ(รูปที่ 221)

ก = 2เอฟ- ภาพผกผัน, เท่ากัน, จริง, ข = เอฟ.

เอฟ < ก < 2เอฟ- ภาพย้อนกลับ, ขยาย, จริง, ข > 2เอฟ.

ก < เอฟ- ภาพโดยตรง ขยายใหญ่ขึ้น เสมือนจริง - ข > เอฟ.

ที่ ก < เอฟรังสีจะแยกออก ตัดกันในขณะที่พวกมันดำเนินต่อไปและให้จินตภาพ

ภาพ. เลนส์ทำหน้าที่เหมือนแว่นขยาย (loupe)

รูปภาพในเลนส์ที่แยกออกมาจะเป็นเสมือน ตรง และย่อขนาดเสมอ (รูปที่ 223)

เลนส์โฟกัสคืออะไร? หากลำแสงที่ขนานกับแกนแสงหลักตกบนเลนส์รวบรวม หลังจากการหักเหของแสงในเลนส์จะถูกรวบรวมที่จุดหนึ่ง F ซึ่งเรียกว่าโฟกัสหลักของเลนส์

ภาพที่ 10 จากการนำเสนอ “พลังแสงของเลนส์”สำหรับบทเรียนฟิสิกส์หัวข้อ “เลนส์”

ขนาด: 670 x 217 พิกเซล, รูปแบบ: jpg.

หากต้องการดาวน์โหลดภาพสำหรับบทเรียนฟิสิกส์ฟรี ให้คลิกขวาที่ภาพแล้วคลิก "บันทึกภาพเป็น..."

หากต้องการแสดงรูปภาพในบทเรียน คุณยังสามารถดาวน์โหลดงานนำเสนอ "พลังแสงของเลนส์" ทั้งหมดพร้อมรูปภาพทั้งหมดในไฟล์ zip ได้ฟรี ขนาดไฟล์เก็บถาวรคือ 1550 KB

ดาวน์โหลดการนำเสนอ เลนส์“นักฟิสิกส์กล้อง” - 2. 6. เลนส์ - ระบบเลนส์สายตาที่ล้อมรอบด้วยกรอบพิเศษ -) รูปภาพของทัลบอต ลักษณะสำคัญของเลนส์ : -) Daguerre shot ความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างจากเลนส์ถึงวัตถุและระยะห่างจากเลนส์ถึงภาพ

บันทึกสนับสนุน

ในหัวข้อ "กล้อง" การถ่ายภาพ (กรีก) – การวาดภาพด้วยแสง การวาดภาพด้วยแสง "เลนส์" - ตา องค์ประกอบพื้นฐานของเลนส์ ความผิดปกติของสี - ข้อบกพร่องในการมองเห็นของมนุษย์ ในรูปแสดงดังนี้: - การรวบรวม - การกระเจิง จัดทำโดย: ครูฟิสิกส์ประเภทที่ 1 I.M. Kolomiets ตัวอย่างการสร้างภาพของวัตถุตามอำเภอใจ เนื้อหา.: เลนส์คืออะไร? 1a 2c 3a 4c 5b 6c 7a แกนแสงด้านข้าง เลนส์กระจายแสง กำลังแสงของเลนส์

“การสร้างภาพในเลนส์” - “การสร้างภาพในเลนส์” แสดงเส้นทางของรังสีในเลนส์สะสม จิ๋วกลับรายการจริง เพิ่มกลับด้านจริง วัตถุประสงค์ของบทเรียน: บทสรุป: การสร้างภาพในเลนส์ที่มาบรรจบกัน สร้างเส้นทางเพิ่มเติมของลำแสงในปริซึม

“พลังแสงของเลนส์” - พลังงานแสงของเลนส์ เลนส์. มีเลนส์ประเภทใดบ้าง? ฉันมีตัวเลือก เลนส์คืออะไร? เลนส์จากเขา linse จาก lat.lens - ถั่วเลนทิล เครื่องมือวัดแสง ประเภทของเลนส์ ภาพ: จริง กลับด้าน ขยาย แกนแสงด้านข้าง นักสะสม. สร้างภาพของวัตถุที่แสดงในภาพ

“เลนส์” - เลนส์แต่ละตัวมีสองโฟกัส - หนึ่งอันอยู่ที่แต่ละด้าน Biconvex (1) พลาโน-นูน (2) เว้า-นูน (3) การกำหนดพื้นฐานในเลนส์ หากวัตถุอยู่ในโฟกัสคู่ รูปภาพก็จะเป็นจริง เท่ากัน และผกผัน หากวัตถุอยู่ในโฟกัส จะไม่มีภาพ หากวัตถุอยู่ระหว่างโฟกัสและศูนย์กลางออปติคัล รูปภาพจะเป็นเสมือน ตรง และขยายใหญ่ขึ้น

มีการนำเสนอทั้งหมด 15 เรื่อง

เลนส์ เป็นวัตถุโปร่งใสล้อมรอบด้วยพื้นผิวทรงกลมสองอัน หากความหนาของเลนส์มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับรัศมีความโค้งของพื้นผิวทรงกลม เลนส์นั้นจะถูกเรียกว่า บาง .

เลนส์เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาเกือบทั้งหมด มีเลนส์ เลนส์ดังกล่าวเรียกว่า และ กระเจิง - เลนส์ที่มาบรรจบกันตรงกลางจะหนากว่าที่ขอบ ส่วนเลนส์ที่ลู่เข้าตรงกลางจะบางกว่าตรงกลาง (รูปที่ 3.3.1)

เส้นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ง โอ 1 และ โอพื้นผิวทรงกลม 2 อัน เรียกว่า แกนแสงหลัก เลนส์ ในกรณีของเลนส์บาง เราสามารถประมาณได้ว่าแกนแสงหลักตัดกับเลนส์ที่จุดหนึ่ง ซึ่งโดยปกติจะเรียกว่า ศูนย์แสง เลนส์ โอ- ลำแสงส่องผ่านศูนย์กลางออปติคอลของเลนส์โดยไม่เบี่ยงเบนไปจากทิศทางเดิม เส้นตรงทั้งหมดที่ผ่านศูนย์กลางแสงเรียกว่า แกนแสงทุติยภูมิ .

หากลำแสงรังสีขนานกับแกนแสงหลักมุ่งตรงไปที่เลนส์ หลังจากผ่านเลนส์ไปแล้ว รังสี (หรือความต่อเนื่องของพวกมัน) จะมาบรรจบกันที่จุดหนึ่ง เอฟซึ่งเรียกว่า โฟกัสหลัก เลนส์ เลนส์บางมีโฟกัสหลักสองจุด ซึ่งอยู่บนแกนลำแสงหลักอย่างสมมาตรเมื่อเทียบกับเลนส์ เลนส์ที่มาบรรจบกันจะมีจุดโฟกัสจริง ในขณะที่เลนส์ที่แยกเลนส์จะมีจุดโฟกัสจินตภาพ ลำแสงที่ขนานกับแกนลำแสงทุติยภูมิแกนใดแกนหนึ่งหลังจากผ่านเลนส์ไปแล้ว ก็จะถูกโฟกัสไปที่จุดหนึ่งเช่นกัน เอฟ"ซึ่งตั้งอยู่ที่จุดตัดของแกนทุติยภูมิด้วย ระนาบโฟกัส เอฟนั่นคือระนาบตั้งฉากกับแกนลำแสงหลักและผ่านโฟกัสหลัก (รูปที่ 3.3.2) ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางออปติคอลของเลนส์ โอและเน้นหลัก เอฟเรียกว่าทางยาวโฟกัส มันเขียนแทนด้วยตัวอักษรเดียวกัน เอฟ.

คุณสมบัติหลักของเลนส์คือความสามารถในการให้ รูปภาพของวัตถุ - ภาพมา ตรง และ กลับหัวกลับหาง , ถูกต้อง และ จินตภาพ , ที่ พูดเกินจริง และ ลดลง .

ตำแหน่งของภาพและลักษณะของภาพสามารถกำหนดได้โดยใช้โครงสร้างทางเรขาคณิต เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้คุณสมบัติของรังสีมาตรฐานซึ่งทราบแน่นอนว่า สิ่งเหล่านี้คือรังสีที่ผ่านจุดศูนย์กลางแสงหรือจุดโฟกัสจุดใดจุดหนึ่งของเลนส์ รวมถึงรังสีที่ขนานกับแกนแสงหลักหรือแกนรอง ตัวอย่างของการก่อสร้างดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.3.3 และ 3.3.4.

ควรสังเกตว่ารังสีมาตรฐานบางส่วนที่ใช้ในรูปที่ 1 3.3.3 และ 3.3.4 สำหรับการถ่ายภาพไม่ผ่านเลนส์ รังสีเหล่านี้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของภาพจริงๆ แต่สามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างได้

ตำแหน่งของภาพและธรรมชาติของภาพ (จริงหรือจินตภาพ) สามารถคำนวณได้โดยใช้ สูตรเลนส์บาง - หากระยะห่างจากวัตถุถึงเลนส์จะแสดงด้วย งและระยะห่างจากเลนส์ถึงภาพผ่าน ฉจากนั้นสูตรเลนส์บางสามารถเขียนได้เป็น:

ขนาด ดี, ค่าผกผันของทางยาวโฟกัส เรียกว่า (รูปที่ 90, ก) เลนส์ หน่วยวัดกำลังแสงคือ ไดออปเตอร์ (ด็อปเตอร์) ไดออปเตอร์ - กำลังแสงของเลนส์ที่มีความยาวโฟกัส 1 ม.:

1 ไดออปเตอร์ = ม. -1

สูตรสำหรับเลนส์บางจะคล้ายกับสูตรสำหรับกระจกทรงกลม สามารถหารังสีพาราแอกเซียลได้จากความคล้ายคลึงกันของสามเหลี่ยมในรูป 3.3.3 หรือ 3.3.4

เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดสัญญาณบางอย่างให้กับทางยาวโฟกัสของเลนส์: สำหรับเลนส์ที่มาบรรจบกัน เอฟ> 0 สำหรับการกระเจิง เอฟ < 0.

ปริมาณ งและ ฉปฏิบัติตามกฎสัญญาณบางอย่างด้วย:

ง> 0 และ ฉ> 0 - สำหรับวัตถุจริง (นั่นคือ แหล่งกำเนิดแสงจริง ไม่ใช่ส่วนขยายของรังสีที่มาบรรจบกันด้านหลังเลนส์) และรูปภาพ

ง < 0 и ฉ < 0 - для мнимых источников и изображений.

สำหรับกรณีที่แสดงในรูป 3.3.3 เรามี: เอฟ> 0 (เลนส์มาบรรจบกัน) ง = 3เอฟ> 0 (วัตถุจริง)

เมื่อใช้สูตรเลนส์บางเราจะได้: ดังนั้นภาพจึงมีจริง

ในกรณีที่แสดงในรูปที่. 3.3.4, เอฟ < 0 (линза рассеивающая), ง = 2|เอฟ- > 0 (วัตถุจริง) นั่นคือภาพนั้นเป็นจินตภาพ

ขนาดเชิงเส้นของภาพจะเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุที่สัมพันธ์กับเลนส์ เพิ่มขึ้นเชิงเส้น เลนส์ Γ คืออัตราส่วนของขนาดเชิงเส้นของภาพ ชม"และเรื่อง ชม.- ขนาด ชม"เช่นเดียวกับในกรณีของกระจกทรงกลม จะสะดวกในการกำหนดเครื่องหมายบวกหรือลบ โดยขึ้นอยู่กับว่าภาพตั้งตรงหรือกลับด้าน ขนาด ชม.ถือว่าเป็นบวกเสมอ ดังนั้น สำหรับรูปภาพโดยตรง Γ > 0 สำหรับรูปภาพกลับหัว Γ< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

ในตัวอย่างที่พิจารณาด้วยเลนส์ที่มาบรรจบกัน (รูปที่ 3.3.3): ง = 3เอฟ > 0, , เพราะฉะนั้น, - ภาพกลับด้านและลดลง 2 เท่า

ในตัวอย่างที่มีเลนส์แยก (รูปที่ 3.3.4): ง = 2|เอฟ| > 0, - ดังนั้นภาพจึงตั้งตรงและลดลง 3 เท่า

พลังงานแสง ดีเลนส์ขึ้นอยู่กับทั้งรัศมีความโค้ง ร 1 และ ร 2 ของพื้นผิวทรงกลมและบนดัชนีการหักเหของแสง nวัสดุที่ใช้ทำเลนส์ ในหลักสูตรทัศนศาสตร์ สูตรต่อไปนี้ได้รับการพิสูจน์แล้ว:

รัศมีความโค้งของพื้นผิวนูนถือเป็นบวก ในขณะที่รัศมีของพื้นผิวเว้าถือเป็นลบ สูตรนี้ใช้ในการผลิตเลนส์ด้วยกำลังแสงที่กำหนด

ในอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาหลายชนิด แสงจะส่องผ่านเลนส์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปติดต่อกัน ภาพของวัตถุที่กำหนดโดยเลนส์ตัวแรกทำหน้าที่เป็นวัตถุ (จริงหรือจินตภาพ) สำหรับเลนส์ตัวที่สอง ซึ่งสร้างภาพที่สองของวัตถุ ภาพที่สองนี้อาจเป็นภาพจริงหรือจินตนาการก็ได้ การคำนวณระบบออพติคอลที่ประกอบด้วยเลนส์บางๆ สองตัว ลงมาเพื่อใช้สูตรเลนส์ 2 ครั้ง ในขณะที่ระยะห่าง ง 2 จากภาพแรกถึงเลนส์ที่สองควรตั้งค่าให้เท่ากับค่า ล - ฉ 1 ที่ไหน ล- ระยะห่างระหว่างเลนส์ ค่าที่คำนวณโดยใช้สูตรเลนส์ ฉ 2 กำหนดตำแหน่งของภาพที่สองและลักษณะของภาพ ( ฉ 2 > 0 - ภาพจริง ฉ 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.

กรณีพิเศษคือเส้นทางกล้องโทรทรรศน์ของรังสีในระบบเลนส์สองตัว เมื่อทั้งวัตถุและภาพที่สองอยู่ในระยะอนันต์ ระยะทางไกล- เส้นทางของรังสีที่ยืดไสลด์นั้นเกิดขึ้นได้ในขอบเขตการจำ - ท่อดาราศาสตร์เคปเลอร์ และ ท่อดินของกาลิเลโอ .

เลนส์บางมีข้อเสียหลายประการที่ทำให้ไม่ได้ภาพคุณภาพสูง เรียกว่าความบิดเบี้ยวที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างภาพ ความผิดปกติ - หลักๆก็คือ ทรงกลม และ รงค์ ความผิดปกติ ความคลาดเคลื่อนทรงกลมแสดงให้เห็นข้อเท็จจริงที่ว่าในกรณีของลำแสงกว้าง รังสีที่อยู่ไกลจากแกนลำแสงจะตัดลำแสงออกจากโฟกัส สูตรเลนส์บางใช้ได้กับรังสีที่อยู่ใกล้กับแกนแสงเท่านั้น ภาพของแหล่งกำเนิดจุดที่ห่างไกลซึ่งสร้างขึ้นโดยลำแสงรังสีกว้างที่หักเหด้วยเลนส์ กลายเป็นภาพเบลอ

ความคลาดเคลื่อนสีเกิดขึ้นเนื่องจากดัชนีการหักเหของวัสดุเลนส์ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสง แล คุณสมบัติของสื่อโปร่งใสนี้เรียกว่าการกระจายตัว ทางยาวโฟกัสเลนส์จะต่างกันตามแสงด้วย ความยาวที่แตกต่างกันคลื่นซึ่งทำให้ภาพเบลอเมื่อใช้แสงที่ไม่ใช่สีเดียว

อุปกรณ์ออพติคัลสมัยใหม่ไม่ได้ใช้เลนส์บาง แต่เป็นระบบเลนส์หลายตัวที่ซับซ้อน ซึ่งสามารถกำจัดความคลาดเคลื่อนต่างๆ ได้โดยประมาณ

การก่อตัวของภาพจริงของวัตถุด้วยเลนส์ที่มาบรรจบกันนั้นถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นหลายชนิด เช่น กล้อง โปรเจ็กเตอร์ เป็นต้น

กล้อง เป็นห้องปิดและกันแสง ภาพของวัตถุที่ถ่ายภาพถูกสร้างขึ้นบนฟิล์มถ่ายภาพโดยระบบเลนส์ที่เรียกว่า เลนส์ - ชัตเตอร์พิเศษช่วยให้คุณเปิดเลนส์ได้ตลอดระยะเวลาที่รับแสง

คุณสมบัติพิเศษของกล้องคือฟิล์มแบนควรให้ภาพวัตถุที่อยู่ในระยะที่ต่างกันค่อนข้างคมชัด

ในระนาบฟิล์ม เฉพาะภาพของวัตถุที่อยู่ในระยะหนึ่งเท่านั้นที่จะคมชัด การโฟกัสทำได้โดยการขยับเลนส์ให้สัมพันธ์กับฟิล์ม รูปภาพของจุดที่ไม่อยู่ในระนาบการชี้ที่แหลมคมจะเบลอในรูปแบบของวงกลมที่กระจัดกระจาย ขนาด งวงกลมเหล่านี้สามารถลดลงได้โดยการหยุดเลนส์ เช่น ลด หลุมสัมพัทธ์ก / เอฟ(รูปที่ 3.3.5) ส่งผลให้ระยะชัดลึกเพิ่มขึ้น

รูปที่ 3.3.5. กล้อง

เครื่องฉายภาพ ออกแบบมาเพื่อการรับภาพขนาดใหญ่ เลนส์ โอโปรเจ็กเตอร์จะโฟกัสภาพของวัตถุแบน (สไลด์ ดี) บนหน้าจอรีโมท E (รูปที่ 3.3.6) ระบบเลนส์ เค, เรียกว่า คอนเดนเซอร์ ออกแบบมาเพื่อเน้นแสงจากแหล่งกำเนิด สบนสไลด์ บนหน้าจอ E จะมีการสร้างภาพกลับหัวที่ขยายใหญ่ขึ้นจริง สามารถเปลี่ยนกำลังขยายของอุปกรณ์การฉายภาพได้โดยการเลื่อนหน้าจอ E ให้เข้ามาใกล้หรือไกลออกไป ในขณะเดียวกันก็เปลี่ยนระยะห่างระหว่างสไลด์ไปพร้อมๆ กัน ดีและเลนส์ โอ.