เลนส์โฟกัสคืออะไร? เลนส์: ประเภทของเลนส์ (ฟิสิกส์) ประเภทการสะสม เลนส์สายตา การแยกเลนส์ วิธีการกำหนดประเภทของเลนส์

โฟกัสหลัก

ในทัศนศาสตร์ จุดที่หลังจากผ่านระบบแสง (ดูระบบแสง) ลำแสงที่ตกกระทบบนระบบขนานกับแกนแสงมาบรรจบกัน ในกรณีที่ลำแสงรังสีขนานเบี่ยงเบนไปเนื่องจากการผ่านระบบแสง G. f. เรียกว่าจุดตัดของเส้นตรงที่ทำหน้าที่เป็นจุดต่อเนื่องของรังสีออกจากระบบ ในทางตรงกันข้าม ลำแสงที่เล็ดลอดออกมาจากโฟกัสซึ่งเป็นผลมาจากการผ่านระบบออพติคอล จะกลายเป็นลำแสงที่ขนานกับแกนของระบบ ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างฟังก์ชันเรขาคณิตด้านหน้า ซึ่งสอดคล้องกับกลุ่มของรังสีคู่ขนานที่ออกจากระบบ และฟังก์ชันเรขาคณิตด้านหลัง ซึ่งสอดคล้องกับลำแสงรังสีคู่ขนานที่เข้าสู่ระบบ (ดูรูปที่ 1) ข้าว. - ทั้ง G.f. วางอยู่บนแกนแสงของระบบ

ในทางดาราศาสตร์ G.f. มักเรียกว่าพื้นผิว โดยที่กระจกสะท้อนแสงหลัก a หรือเลนส์ Refractor สร้างภาพของส่วนที่สังเกตได้ของทรงกลมท้องฟ้า เพื่อแก้ไขอาการโคม่า (ดูอาการโคม่า) และเพิ่มขอบเขตของภาพที่ดีในรีเฟลกเตอร์ด้านหน้า G.f. มีการติดตั้งตัวแก้ไขเลนส์ (เช่น เลนส์ Ross) ในแผ่นสะท้อนแสงที่ใหญ่ที่สุดใน G. f. ห้องโดยสารของผู้สังเกตการณ์มีความเข้มแข็งขึ้น ซึ่งเรียกว่าห้องโดยสารโฟกัสหลัก

ลำแสงคู่ขนานที่ตกกระทบบนระบบจะถูกรวบรวมไว้ที่โฟกัสหลักด้านหลัง F" รังสีที่มาจากโฟกัสด้านหน้า F ออกจากระบบเป็นลำแสงคู่ขนาน

สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต - ม.: สารานุกรมโซเวียต. 1969-1978 .

ดูว่า "ประเด็นหลัก" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

จุดสนใจหลักคือจุดที่หลังจากผ่านระบบออพติคัลแล้ว ลำแสงที่ตกกระทบบนระบบขนานกับแกนออพติคอลมาบรรจบกัน ในกรณีที่ลำแสงรังสีขนานเป็นผลจากการส่องผ่านแสง... ... วิกิพีเดีย

ในทัศนศาสตร์ (ดูจุดสำคัญของระบบการมองเห็น) ทางกายภาพ พจนานุกรมสารานุกรม- อ.: สารานุกรมโซเวียต. บรรณาธิการบริหารอ.เอ็ม. โปรโครอฟ 1983 ... สารานุกรมกายภาพ

1. โฟกัส, ก; ม. [เยอรมัน] เน้นตั้งแต่ lat. โฟกัสโฟกัส] 1. สรีรศาสตร์ จุดที่หลังจากลำแสงคู่ขนานผ่านระบบออปติกแล้ว ลำแสงหลังจะตัดกัน เอฟ. เลนส์. เอฟ เลนส์ตา- สั้นฉ. (ระยะห่างจากการหักเหหรือ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

คำนี้มีความหมายอื่น ดูโฟกัส โฟกัส (จากภาษาละติน โฟกัส "โฟกัส") ของระบบการมองเห็นคือจุดที่รังสีแสงขนานกันในตอนแรกตัดกัน (“โฟกัส”) หลังจากผ่านการรวบรวมแสง... ... Wikipedia

โฟกัส (จากภาษาละติน "ไฟ") ของระบบออพติคอลคือจุดที่รังสีแสงขนานกันในตอนแรกตัดกัน (“โฟกัส”) หลังจากผ่านระบบออพติคอลที่รวบรวมไว้ (หรือจุดที่ส่วนขยายตัดกันหากระบบ ... ... วิกิพีเดีย

- (จาก lat. focus เตาไฟ, ไฟ) ในทัศนศาสตร์, ชี้, เป็นฝูงหลังจากผ่านลำแสงคู่ขนานของรังสีแสง ระบบ รังสีของลำแสงตัดกัน (หรือความต่อเนื่องหากระบบเปลี่ยนลำแสงคู่ขนานให้เป็นลำแสงที่แตกต่าง) หากรังสีลอดผ่าน...... สารานุกรมกายภาพ

จุดที่ใช้แรงยกเพิ่มขึ้น (∆)Y เมื่อมุมการโจมตี (α) เปลี่ยนไป ใน F.a. ค่าสัมประสิทธิ์โมเมนต์ตามยาว tz ไม่ได้ขึ้นอยู่กับมุมของการโจมตีหรือค่าสัมประสิทธิ์การยก cy (ดูค่าสัมประสิทธิ์แอโรไดนามิก) แนวคิดของ F.a. ใช้ได้กับ... ... สารานุกรมเทคโนโลยี

คำนี้มีความหมายอื่นดูที่ Focus ... Wikipedia

คำนี้มีความหมายอื่น ดู Hocus Pocus โฮคัส โพคัส

หนังสือ

• การวิเคราะห์ปัสสาวะทั่วไปในสัตวแพทยศาสตร์ แผนที่สี, แคโรไลน์ เอ. ซิงค์, นิโคล เอ็ม. ไวน์สไตน์ การวิเคราะห์ทั่วไปปัสสาวะเข้า สัตวแพทยศาสตร์เป็นแหล่งข้อมูลที่ครอบคลุมและเกี่ยวข้องกับทางคลินิก คู่มือเดสก์ท็อปนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานกับตัวอย่าง...
• การวิเคราะห์ปัสสาวะทั่วไปในสัตวแพทยศาสตร์ Color Atlas, Sink K., Weinstein N.. การวิเคราะห์ปัสสาวะในสัตวแพทยศาสตร์เป็นแหล่งข้อมูลที่มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกอย่างครอบคลุม คู่มือเดสก์ท็อปนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานกับตัวอย่าง...

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...

เลนส์มักมีพื้นผิวเป็นทรงกลมหรือเกือบเป็นทรงกลม พวกเขาสามารถเว้า นูน หรือแบน (รัศมีเท่ากับอนันต์) มีสองพื้นผิวที่แสงส่องผ่าน สามารถนำมารวมกันในรูปแบบต่างๆ ประเภทต่างๆเลนส์ (รูปภาพแสดงในบทความ):

• หากพื้นผิวทั้งสองนูนออกมา (โค้งออกไปด้านนอก) ส่วนตรงกลางจะหนากว่าขอบ
• เลนส์ที่มีทรงกลมนูนและเว้าเรียกว่าวงเดือน
• เลนส์ที่มีพื้นผิวเรียบด้านเดียวเรียกว่าพลาโนเว้าหรือพลาโนนูน ขึ้นอยู่กับลักษณะของทรงกลมอื่น

จะทราบชนิดของเลนส์ได้อย่างไร? ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติมนี้

เลนส์มาบรรจบ: ประเภทของเลนส์

โดยไม่คำนึงถึงการรวมกันของพื้นผิวหากความหนาในส่วนตรงกลางมากกว่าที่ขอบก็จะเรียกว่าการรวบรวม พวกมันมีความยาวโฟกัสเป็นบวก แยกแยะ ประเภทต่อไปนี้การรวบรวมเลนส์:

• แบนนูน,
• นูนสองด้าน,
• เว้า-นูน (วงเดือน)

พวกเขาเรียกอีกอย่างว่า "บวก"

เลนส์เปลี่ยนทิศทาง: ประเภทของเลนส์

หากความหนาตรงกลางบางกว่าขอบก็จะเรียกว่าการกระเจิง พวกมันมีความยาวโฟกัสเป็นลบ เลนส์แยกประเภทมีดังต่อไปนี้:

• แบนเว้า,
• เว้าสองเหลี่ยม,
• นูน-เว้า (วงเดือน)

พวกเขาเรียกอีกอย่างว่า "เชิงลบ"

แนวคิดพื้นฐาน

รังสีจากแหล่งกำเนิดจะแยกออกจากจุดหนึ่ง พวกเขาเรียกว่ามัด เมื่อลำแสงเข้าสู่เลนส์ แต่ละรังสีจะหักเหและเปลี่ยนทิศทาง ด้วยเหตุนี้ ลำแสงจึงอาจโผล่ออกมาจากเลนส์ไม่มากก็น้อย

เลนส์สายตาบางประเภทเปลี่ยนทิศทางของรังสีมากจนมาบรรจบกันที่จุดหนึ่ง ถ้าแหล่งกำเนิดแสงตั้งอยู่อย่างน้อยที่ทางยาวโฟกัส ลำแสงก็จะมาบรรจบกันที่จุดใดจุดหนึ่งซึ่งอยู่ห่างออกไปอย่างน้อยเท่ากัน

ภาพจริงและจินตนาการ

แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดเรียกว่าวัตถุจริง และจุดที่มาบรรจบกันของลำแสงที่โผล่ออกมาจากเลนส์คือภาพที่แท้จริง

อาร์เรย์ของแหล่งกำเนิดจุดที่กระจายอยู่บนพื้นผิวเรียบโดยทั่วไปถือเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างจะเป็นลวดลายบนกระจกฝ้าที่มีแสงด้านหลัง อีกตัวอย่างหนึ่งคือแถบฟิล์มที่ส่องสว่างจากด้านหลังเพื่อให้แสงจากฟิล์มส่องผ่านเลนส์ที่จะขยายภาพหลายครั้งบนหน้าจอแบน

ในกรณีเหล่านี้เราพูดถึงเครื่องบิน จุดบนระนาบภาพจะสัมพันธ์กัน 1:1 กับจุดบนระนาบวัตถุ เช่นเดียวกับ รูปทรงเรขาคณิตแม้ว่าภาพที่ได้อาจกลับด้านโดยสัมพันธ์กับวัตถุจากบนลงล่างหรือจากซ้ายไปขวา

การบรรจบกันของรังสี ณ จุดหนึ่งทำให้เกิดภาพที่แท้จริง และความแตกต่างทำให้เกิดภาพในจินตภาพ เมื่อมันถูกร่างไว้บนหน้าจออย่างชัดเจน มันเป็นของจริง หากสามารถสังเกตภาพได้โดยการมองผ่านเลนส์ไปยังแหล่งกำเนิดแสงเพียงอย่างเดียว ก็จะเรียกว่าภาพเสมือน ภาพสะท้อนในกระจกเป็นเพียงจินตนาการ ภาพที่มองผ่านกล้องโทรทรรศน์ก็เหมือนกัน แต่การฉายเลนส์กล้องลงบนฟิล์มจะสร้างภาพที่แท้จริง

ทางยาวโฟกัส

จุดโฟกัสของเลนส์สามารถพบได้โดยการส่งลำแสงรังสีคู่ขนานผ่านเลนส์นั้น จุดที่พวกมันมาบรรจบกันคือโฟกัส F ระยะห่างจากจุดโฟกัสถึงเลนส์เรียกว่าทางยาวโฟกัส f รังสีคู่ขนานสามารถผ่านจากอีกด้านหนึ่งได้ จึงหา F ได้ทั้งสองด้าน เลนส์แต่ละตัวมีสอง F และสอง f ถ้ามันค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับทางยาวโฟกัส ความยาวโฟกัสจะเท่ากันโดยประมาณ

ความแตกต่างและการบรรจบกัน

เลนส์มาบรรจบมีลักษณะพิเศษคือทางยาวโฟกัสเป็นบวก ประเภทของเลนส์ ประเภทนี้(พลาโน-นูน, สองนูน, วงเดือน) ลดรังสีที่ออกมาจากพวกมันมากกว่าที่เคยลดลง การรวบรวมเลนส์สามารถสร้างได้ทั้งภาพจริงและภาพเสมือน ระยะแรกจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อระยะห่างจากเลนส์ถึงวัตถุเกินระยะโฟกัส

เลนส์เปลี่ยนทิศทางมีลักษณะทางยาวโฟกัสเป็นลบ ประเภทของเลนส์ประเภทนี้ (พลาโนเว้า, โค้งสองแฉก, วงเดือน) กระจายรังสีมากกว่าที่กระจายก่อนที่จะกระทบพื้นผิว เลนส์ที่แยกออกจะสร้างภาพเสมือนจริง เมื่อการบรรจบกันของรังสีตกกระทบมีนัยสำคัญเท่านั้น (พวกมันมาบรรจบกันที่ใดที่หนึ่งระหว่างเลนส์กับจุดโฟกัสฝั่งตรงข้าม) เท่านั้นที่รังสีที่เกิดขึ้นจะยังคงมาบรรจบกันเพื่อสร้างภาพจริงได้

ความแตกต่างที่สำคัญ

ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อแยกแยะระหว่างการลู่เข้าหรือลู่ออกของรังสีและการลู่เข้าหรือลู่ออกของเลนส์ ประเภทของเลนส์และลำแสงอาจไม่ตรงกัน รังสีที่เกี่ยวข้องกับวัตถุหรือจุดในภาพเรียกว่ารังสีเบี่ยงเบนหากรังสี "กระจาย" และรังสีที่มาบรรจบกันหากรังสี "รวบรวม" เข้าด้วยกัน ในโคแอกเชียลใดๆ ระบบออปติคัลแกนแสงแสดงถึงเส้นทางของรังสี รังสีเคลื่อนที่ไปตามแกนนี้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทิศทางเนื่องจากการหักเหของแสง โดยพื้นฐานแล้วนี่คือ ความหมายที่ดีแกนแสง

รังสีที่เคลื่อนที่ออกจากแกนแสงตามระยะทางเรียกว่าไดเวอร์เจนต์ และสิ่งที่เข้าใกล้มากขึ้นเรียกว่าการบรรจบกัน รังสีที่ขนานกับแกนแสงจะมีการลู่เข้าหรือลู่ออกเป็นศูนย์ ดังนั้น เมื่อเราพูดถึงการบรรจบกันหรือความแตกต่างของลำแสงหนึ่ง มันสัมพันธ์กับแกนแสง

ซึ่งบางประเภทก็ทำให้ลำแสงเบนเข้าไปได้ ในระดับที่มากขึ้นไปยังแกนแสงกำลังรวบรวม ในนั้นรังสีที่มาบรรจบกันจะเข้ามาใกล้กันมากขึ้น และรังสีที่แยกออกจะเคลื่อนตัวออกไปน้อยลง หากความแข็งแกร่งเพียงพอสำหรับสิ่งนี้ พวกเขายังสามารถทำให้ลำแสงขนานหรือมาบรรจบกันได้ ในทำนองเดียวกัน เลนส์ที่แยกออกสามารถกระจายรังสีที่แยกออกไปได้ไกลยิ่งขึ้น และทำให้รังสีที่มาบรรจบกันขนานหรือแยกออก

แว่นขยาย

เลนส์ที่มีพื้นผิวนูนสองด้านจะมีความหนาตรงกลางมากกว่าที่ขอบ และสามารถใช้เป็นแว่นขยายธรรมดาหรือแว่นขยายได้ ในเวลาเดียวกัน ผู้สังเกตการณ์มองผ่านภาพนั้นด้วยภาพที่ขยายใหญ่ขึ้น อย่างไรก็ตาม เลนส์กล้องจะสร้างภาพจริงบนฟิล์มหรือเซนเซอร์ซึ่งโดยทั่วไปจะมีขนาดลดลงเมื่อเทียบกับวัตถุ

แว่นตา

ความสามารถของเลนส์ในการเปลี่ยนการบรรจบกันของแสงเรียกว่าพลังของมัน แสดงเป็นไดออปเตอร์ D = 1 / f โดยที่ f คือความยาวโฟกัสเป็นเมตร

เลนส์ที่มีกำลัง 5 ไดออปเตอร์มีค่า f = 20 ซม. เป็นไดออปเตอร์ที่จักษุแพทย์ระบุเมื่อเขียนใบสั่งยาสำหรับแว่นตา สมมติว่าเขาบันทึกค่าไดออปเตอร์ได้ 5.2 เวิร์กช็อปจะนำชิ้นงานที่เสร็จแล้วจำนวน 5 ไดออปเตอร์ ซึ่งได้จากผู้ผลิต มาขัดพื้นผิวหนึ่งเล็กน้อยเพื่อเพิ่มไดออปเตอร์ 0.2 อัน หลักการก็คือสำหรับ เลนส์บางโดยที่ทรงกลมสองอันตั้งอยู่ใกล้กัน กฎจะถูกสังเกตตามกำลังรวมของพวกมันเท่ากับผลรวมของไดออปเตอร์ของแต่ละอัน: D = D 1 + D 2

แตรของกาลิเลโอ

ในสมัยกาลิเลโอ (ต้นศตวรรษที่ 17) แว่นตามีจำหน่ายอย่างแพร่หลายในยุโรป โดยปกติจะทำในฮอลแลนด์และจัดจำหน่ายโดยพ่อค้าแม่ค้าริมถนน กาลิเลโอได้ยินมาว่ามีคนในเนเธอร์แลนด์ใส่เลนส์สองชนิดไว้ในหลอดเพื่อทำให้วัตถุที่อยู่ห่างไกลดูใหญ่ขึ้น เขาใช้เลนส์ที่มาบรรจบกันแบบโฟกัสยาวที่ปลายด้านหนึ่งของท่อ และใช้เลนส์ใกล้ตาที่แยกโฟกัสสั้นที่ปลายอีกด้านหนึ่ง หากทางยาวโฟกัสของเลนส์คือ f o และช่องมองภาพ f e ระยะห่างระหว่างเลนส์ทั้งสองควรเป็น f o -f e และกำลัง (กำลังขยายเชิงมุม) f o /f e การจัดเรียงนี้เรียกว่าท่อกาลิลี

กล้องโทรทรรศน์มีกำลังขยาย 5 หรือ 6 เท่า เทียบได้กับกล้องส่องทางไกลมือถือสมัยใหม่ แค่นี้ก็เพียงพอแล้วสำหรับสิ่งที่น่าตื่นเต้นมากมาย คุณสามารถมองเห็นหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ ดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวงของดาวพฤหัส ระยะของดาวศุกร์ เนบิวลา และกระจุกดาว ตลอดจนดวงดาวจาง ๆ ในทางช้างเผือก

กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์

เคปเลอร์ได้ยินเรื่องทั้งหมดนี้ (เขากับกาลิเลโอติดต่อกัน) และสร้างกล้องโทรทรรศน์อีกประเภทหนึ่งที่มีเลนส์มาบรรจบกันสองตัว เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสมากคือเลนส์ และเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้นกว่าคือเลนส์ใกล้ตา ระยะห่างระหว่างพวกมันคือ f o + f e และกำลังขยายเชิงมุมคือ f o / f e กล้องโทรทรรศน์เคปเปลเรียน (หรือดาราศาสตร์) นี้สร้างภาพกลับหัว แต่สำหรับดวงดาวหรือดวงจันทร์ก็ไม่สำคัญ รูปแบบนี้ให้แสงสว่างในขอบเขตการมองเห็นที่สม่ำเสมอมากกว่ากล้องโทรทรรศน์กาลิลี และสะดวกในการใช้งานมากกว่า เนื่องจากช่วยให้คุณจับตาอยู่ในตำแหน่งคงที่และมองเห็นขอบเขตการมองเห็นทั้งหมดจากขอบหนึ่งไปอีกขอบหนึ่ง อุปกรณ์ดังกล่าวทำให้สามารถขยายกำลังขยายได้สูงกว่าทรัมเป็ตของกาลิเลโอโดยไม่ทำให้คุณภาพลดลงอย่างรุนแรง

กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองต้องทนทุกข์ทรมานจาก ความคลาดเคลื่อนของทรงกลมทำให้ภาพไม่ได้โฟกัสเต็มที่ และความคลาดเคลื่อนสีซึ่งทำให้เกิดรัศมีสี เคปเลอร์ (และนิวตัน) เชื่อว่าข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่สามารถเอาชนะได้ พวกเขาไม่ได้ทึกทักเอาว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีสีนั้นเป็นไปได้ ซึ่งจะเป็นที่รู้จักเฉพาะในศตวรรษที่ 19 เท่านั้น

กล้องโทรทรรศน์กระจกเงา

เกรกอรีแนะนำว่ากระจกสามารถใช้เป็นเลนส์กล้องโทรทรรศน์ได้ เนื่องจากไม่มีขอบสี นิวตันใช้ประโยชน์จากแนวคิดนี้และสร้างกล้องโทรทรรศน์รูปแบบนิวตันจากกระจกเว้าสีเงินและช่องมองภาพเชิงบวก เขาบริจาคตัวอย่างให้กับ Royal Society ซึ่งยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้

กล้องโทรทรรศน์เลนส์เดี่ยวสามารถฉายภาพลงบนหน้าจอหรือฟิล์มถ่ายภาพได้ กำลังขยายที่เหมาะสมต้องใช้เลนส์บวกที่มีความยาวโฟกัสยาว เช่น 0.5 ม., 1 ม. หรือหลายเมตร การจัดเรียงนี้มักใช้ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ สำหรับคนที่ไม่คุ้นเคยกับเลนส์ อาจดูขัดแย้งกันที่เลนส์โฟกัสยาวที่อ่อนกว่าจะให้กำลังขยายที่มากกว่า

ทรงกลม

มีคนแนะนำว่าวัฒนธรรมโบราณอาจมีกล้องโทรทรรศน์เพราะทำลูกปัดแก้วขนาดเล็ก ปัญหาคือไม่รู้ว่าพวกมันใช้ทำอะไร และแน่นอนว่าพวกมันไม่สามารถสร้างพื้นฐานของกล้องโทรทรรศน์ที่ดีได้ สามารถใช้ลูกบอลเพื่อขยายวัตถุขนาดเล็กได้ แต่คุณภาพไม่น่าพอใจเลย

ทางยาวโฟกัสของทรงกลมแก้วในอุดมคตินั้นสั้นมากและสร้างภาพจริงที่ใกล้กับทรงกลมมาก นอกจากนี้ ความคลาดเคลื่อน (ความบิดเบี้ยวทางเรขาคณิต) ก็มีความสำคัญเช่นกัน ปัญหาอยู่ที่ระยะห่างระหว่างพื้นผิวทั้งสอง

อย่างไรก็ตาม หากคุณสร้างร่องเส้นศูนย์สูตรลึกเพื่อป้องกันรังสีที่ทำให้เกิดข้อบกพร่องของภาพ มันจะเปลี่ยนจากแว่นขยายธรรมดามากไปเป็นแว่นขยายขนาดใหญ่ การตัดสินใจครั้งนี้เป็นผลมาจาก Coddington และแว่นขยายที่ตั้งชื่อตามเขาสามารถซื้อได้ในปัจจุบันในรูปแบบของแว่นขยายมือถือขนาดเล็กสำหรับศึกษาวัตถุขนาดเล็กมาก แต่ไม่มีหลักฐานว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นก่อนศตวรรษที่ 19

เลนส์เรียกว่าวัตถุโปร่งใสล้อมรอบด้วยโค้งสองอัน (ส่วนใหญ่มักเป็นทรงกลม) หรือพื้นผิวโค้งและแบน เลนส์แบ่งออกเป็นนูนและเว้า

เลนส์ที่มีตรงกลางหนากว่าขอบเรียกว่าเลนส์นูน เลนส์ที่มีตรงกลางบางกว่าขอบเรียกว่าเลนส์เว้า

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

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

โดยปกติเราจะพิจารณาเลนส์บางที่มีความหนาน้อยเมื่อเทียบกับรัศมีความโค้งของพื้นผิว ดังนั้นจุด C 1 และ C 2 (ส่วนบนสุดของส่วนต่างๆ) จึงวางอยู่ใกล้กัน สามารถแทนที่จุดเหล่านั้นด้วยจุด O หนึ่งจุดที่เรียกว่าออปติคอล ตรงกลางเลนส์ (ดูรูปที่ 89a) เส้นตรงใดๆ ที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางออปติคอลของเลนส์ที่ทำมุมกับแกนออปติคัลหลักเรียกว่า แกนแสงทุติยภูมิ(ก 1 ก 2 บี 1 บี 2)

หากลำแสงที่ขนานกับแกนแสงหลักตกบนเลนส์รวบรวม หลังจากการหักเหของแสงในเลนส์พวกมันจะถูกรวบรวมที่จุดหนึ่ง F ซึ่งเรียกว่า

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

หน่วย SI ของพลังงานแสงสำหรับเลนส์คือไดออปเตอร์

ไดออปเตอร์คือกำลังแสงของเลนส์ที่มีความยาวโฟกัส 1 เมตร

กำลังแสงของเลนส์ที่มาบรรจบกันจะเป็นค่าบวก ในขณะที่กำลังแสงของเลนส์ที่มาบรรจบกันนั้นเป็นลบ ระนาบที่ผ่านโฟกัสหลักของเลนส์ที่ตั้งฉากกับแกนแสงหลักเรียกว่าโฟกัส

(รูปที่ 91) ลำแสงที่ตกกระทบบนเลนส์ขนานกับแกนแสงทุติยภูมิบางส่วนจะถูกรวบรวมที่จุดตัดกันของแกนนี้กับระนาบโฟกัส

การสร้างภาพของจุดและวัตถุในเลนส์ที่มาบรรจบกัน

ในการสร้างภาพในเลนส์ ก็เพียงพอแล้วที่จะดึงรังสีสองเส้นจากแต่ละจุดของวัตถุและค้นหาจุดตัดกันหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ สะดวกในการใช้รังสีซึ่งทราบเส้นทางหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ ดังนั้น รังสีที่ตกกระทบบนเลนส์ขนานกับแกนลำแสงหลักจึงผ่านโฟกัสหลักหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ ลำแสงที่ผ่านศูนย์กลางแสงของเลนส์จะไม่หักเห รังสีที่ผ่านจุดโฟกัสหลักของเลนส์หลังจากการหักเหของแสงจะขนานกับแกนแสงหลัก รังสีที่ตกกระทบบนเลนส์ขนานกับแกนแสงทุติยภูมิหลังจากการหักเหของแสงในเลนส์ จะผ่านจุดตัดของแกนด้วยระนาบโฟกัส

ปล่อยให้จุดส่องสว่าง S อยู่บนแกนลำแสงหลัก

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

ลองพิจารณาสร้างภาพของวัตถุในเลนส์นูน

ปล่อยให้จุดอยู่นอกแกนลำแสงหลัก จากนั้นจึงสามารถสร้างภาพ S` โดยใช้รังสีสองเส้นใดก็ได้ที่แสดงในรูปที่ 1 93.

หากวัตถุอยู่ที่ระยะอนันต์ รังสีจะตัดกันที่โฟกัส (รูปที่ 94)

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

- ลักษณะทางกายภาพของระบบออปติก สำหรับระบบออพติคอลที่มีศูนย์กลางซึ่งประกอบด้วยพื้นผิวทรงกลม อธิบายถึงความสามารถในการรวบรวมรังสีที่จุดหนึ่ง โดยมีเงื่อนไขว่ารังสีเหล่านี้มาจากระยะอนันต์ในลำแสงขนานขนานกับแกนลำแสง

กำหนดเป็นระยะทางจากจุดหลักด้านหน้าถึงโฟกัสด้านหน้า (สำหรับด้านหน้า ทางยาวโฟกัส) และเป็นระยะทางจากจุดหลักด้านหลังของโฟกัสด้านหลัง (สำหรับทางยาวโฟกัสด้านหลัง) ในกรณีนี้ ประเด็นหลักหมายถึงจุดตัดของระนาบหลักด้านหน้า (ด้านหลัง) กับแกนนำแสง

ทางยาวโฟกัสด้านหลังเป็นพารามิเตอร์หลักที่ใช้ในการระบุลักษณะเฉพาะของระบบออพติคอล

พาราโบลา (หรือพาราโบลาแห่งการปฏิวัติ) เพ่งเล็งลำแสงรังสีคู่ขนานให้เป็นจุดเดียว

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 ความยาวโฟกัสคอนจูเกตจะมากกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์เสมอ 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) จากการย้อนกลับของเส้นทางของรังสีจะเป็นไปตามว่าเลนส์แต่ละตัวมีจุดโฟกัสสองจุดซึ่งอยู่ห่างจากเลนส์เท่ากัน (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)