Linsur: tegundir af linsum (eðlisfræði). Eyðublöð safna, sjón dreifimiðill linsu. Hvernig á að ákvarða hvaða linsu?

Linsur hafa tilhneigingu til að hafa kúlulaga eða nánast kúlulaga yfirborð. Þeir mega vera kúpt, íhvolfur eða íbúð (radíus óendanleika). Hefur tvö yfirborð þar sem ljós fer í. Þeir geta vera sameina með mismunandi hætti til að mynda mismunandi tegundir af linsum (mynd gefin síðar í þessari grein):

• Ef bæði yfirborðin eru kúpt (út á við boginn) miðhlutanum er þykkari en brúnir.
• Linsa með kúpt og íhvolfur sviðum er kallað meniscus.
• Linsa með sléttu yfirborði kallast Plano-íhvolfur eða Plano-kúpt, eftir eðli hins kúlu.

Hvernig á að ákvarða hvaða linsu? Við skulum skoða þetta nánar.

Söfnun linsur: tegundir linsur

Óháð við að tengja yfirborð, ef þykkt þeirra í því að miðhluti er meiri en brúnir, þeir eru sem vísað er til að safna. Hafa jákvæð brennivídd. Eftirtaldar stefna linsur:

• Plano-kúpt,
• tvíkúptar,
• a concavo-kúpt (meniscus).

Þau eru kölluð "jákvæð".

Útbreiðslu linsur: tegundir linsur

Ef þykkt þeirra er þynnri í miðju en á brúnir, þeir eru kallaðir dreifingar. Hafa neikvæð brennivídd. Það eru nokkrar tegundir af dreifingar linsur:

• Plano-íhvolfur,
• biconcave,
• íhvolfur-kúpt (meniscus).

Þau eru kölluð "neikvæð."

grunnhugtök

The geislum víki frá punkti uppspretta einum punkti. Þau eru kölluð geisla. Þegar geisla fer linsuna, hver geisla brotnar með því að breyta stefnu sinni. Af þessum sökum, geisla er hægt að loka á linsu í meira eða minna ólíkar.

Sumar tegundir sjón linsur breyta stefnu geislum þannig að þeir renna á einum stað. Ef ljósgjafinn er komið að minnsta kosti í brennidepli fjarlægð, geisla samleitin á stað þar sem að minnsta kosti í sömu fjarlægð.

Alvöru og raunverulegur myndir

A lið uppspretta ljóss er kallað gildum hlut, og benda á samleitni geisla geislum sem koma frá linsu, það er gild mynd.

Mikilvægi hefur fjölda punktupptök dreift yfir venjulega flötu yfirborði. Sem dæmi er myndin á neðstu gler, kveikt aftan. Annað dæmi um filmunnar er lýst aftan frá þannig að ljósið frá henni í gegnum linsu, margfaldar myndina á íbúð skjár.

Í þessum tilvikum, tala um flugvél. Punktur á mynd plan 1: 1, samsvara stig á hlut flugvél. Hið sama gildir um rúmfræðilega tölur, jafnvel þótt myndin getur verið víxlað með tilliti til mótmæla frá toppi til botn eða vinstri til hægri.

Tá-rays á einum stað skapar alvöru mynd, og muninn - ímyndaða. Þegar það er skýrt fram á skjánum - það er í gildi. Ef sama mynd má sjá með því að horfa í gegnum linsu í átt ljósgjafa, er það kallað ímyndaða. Spegilmynd í spegil - ímyndaða. A mynd sem hægt er að sjá í gegnum sjónauka - eins og heilbrigður. En vörpun myndavél linsu á myndinni gefur alvöru mynd.

brennivídd

Focus linsur er hægt að finna með því að fara í gegnum það geisla samhliða geislum. Að benda á sem þeir koma saman, og það mun leggja áherslu F. Vegalengdin frá þungamiðjan linsunnar er kallað brennivídd f hennar. þú getur sleppt breiddarbaug geislum frá hinni hliðinni og þannig finna F á báðum hliðum. Hver linsa er með tvö tveggja F og f. Ef það er tiltölulega þunnur miðað við brennivídd hennar, síðarnefndu eru um það bil jafn.

Mismunur og Convergence

Sem einkennist af jákvæðum brennivídd konvergerende linsur. Eyðublöð þessa tegund af linsum (Plano-kúpt, biconcave, meniscus) draga úr geislum koma út úr þeim, en þeir hafa verið minnkuð til þessa. Söfnun linsur er hægt að myndast sem alvöru og ímyndaða mynd. Fyrsti myndast aðeins ef fjarlægð frá linsu að hlut er meiri en brennivídd.

Sem einkennist af neikvæðum brennivídd ólík linsur. Form þessa tegund af linsur (Plano-íhvolfur, biconcave, meniscus) sem er þynnt rays meira en þeir voru fráskildir áður en maður fær á yfirborði þeirra. Útbreiðslu linsur skapa a raunverulegur mynd. Aðeins þegar samruni atvik geislum marktækur (þeir saman einhvers staðar á milli linsu og þungamiðjan á gagnstæða hlið) myndast geislum getur samt renna til að mynda alvöru mynd.

mikilvægur munur

Það ætti að vera mjög varkár til að greina samleitni eða aðskilnað geislar samleitni eða sundurleitnirauf linsu. Tegundir linsur og Puchkov Sveta má ekki vera það sama. Rays í tengslum við hlut eða mynd tímapunkti, eru kallaðir Margbreytileg ef þeir "hlaupa í burtu" og samleitniréttmæti ef þeir "safna" saman. Í öllum samása linsukerfum sjón ás er slóð á geislum. The geisla meðfram ásnum fer án breytinga á stefnu vegna ljósbrot. Það er í raun góð skilgreining á sjón ás.

Geisla sem er að flytja í burtu frá fjarlægð frá sjón ás heitir ólík. Og sá sem er að nálgast það, er kallað samleitniréttmæti. Rays samsíða sjónásnum, eru núll samleitni eða sundurleitni. Svona, þegar tala um samleitni eða fráviki geisla, fylgni hún með sjón ás.

Sumar tegundir linsur, eðlisfræði sem er þannig að geisla er sveigður í auknum mæli að sjón ás, er safnað. Þeir mætast geislarnir renna fleiri og margbreytileg flytja burt minna. Þeir geta jafnvel, ef styrkur þeirra er nóg í þessum tilgangi, gera a búnt af samhliða eða samleitniréttmæti. Á sama hátt ólík hafa gler sem leysast betur ólík geislum, og stefna - til að gera samsíða eða ólík.

stækkunarglerið

Linsa með tveimur kúptar yfirborð þykkari í miðjunni en á köntunum, og geta vera notaður eins og a einfaldur stækkunarglerið eða Loupe. Í þessu tilviki, áhorfandinn að horfa í gegnum ímyndaða, hún stór mynd. The myndavél linsu, þó mynda á filmu eða myndflögu raunverulegum yfirleitt minni í stærð miðað við hlutnum.

gleraugu

Geta linsu til að breyta samleitni ljós er kallað styrk sinn. Hann er gefinn í díoptrar d = 1 / F, þar sem f - Brennivídd í metrum.

Í linsu með krafti 5 díoptrar f = 20 cm. Þetta gefur til kynna Stilling díoptríu Optometrist skrifa lyfseðilsskyld gleraugu. Til dæmis, skrá hann 5.2 díoptrar. Á verkstæðinu lauk workpiece taka 5 díoptrar, sem leiðir í verksmiðjunni, og dálítið mala einu yfirborði til að bæta við 0,2 díoptrar. Meginreglan er sú að fyrir þunnt linsur, þar sem tvö svæði eru nálægt hver öðrum, er fram reglu sem alls máttur þeirra er summan af hverjum sjónleiðrétting: D = D ₁ + D _2.

sjónauki Galíleós

Í tíma Galíleós (í upphafi XVII öld), bendir á Evrópu voru víða í boði. Þeir hafa tilhneigingu til að vera framleidd í Hollandi og dreift af götusölum. Galileo heyrði að einhver í Hollandi setti tvær tegundir af linsum í túpu, að fjarlæg hluti virðast stærri. Hann notaði aðdráttarlinsa safnar í einum enda rörsins, og til skamms kasta dreifingar augngler á hinum endanum. Ef linsan brennivídd jafnt f _o og augngler f _e, fjarlægð milli þeirra ætti að vera, f _{eða -f, e,} og krafturinn (skörpum stækkun) f _eða / f _e. Slíkt kerfi er kallað Galileo pípa.

Sjónaukinn hefur eykst 5 eða 6 sinnum, sem er sambærileg við nútíma hönd-held sjónauki. Þetta er nóg fyrir mörgum spennandi stjarnfræðilegur athuganir. Þú getur auðveldlega séð tungl gígar, fjögur tungl Júpíters, hringa Satúrnusar, kvartilaskipti Venusar, geimþokum og stjörnuþyrpingar, sem og daufustu stjörnurnar í Vetrarbrautinni.

Kepler sjónauka

Kepler heyrt um þetta (hann samsvaraði Galileo) og byggði annars konar sjónauka með tveimur safna linsum. Einn þar sem stór brennivídd, linsu, og einn þar sem það er minna - augngler. Fjarlægðin á milli þeirra er jafnt f _o + F _E, og hyrnda stækkun er f _eða / f _e. Þetta Keplerian (eða stjarnfræðilegur) sjónauka skapar hvolfi mynd, en fyrir stjörnurnar eða tunglið það skiptir ekki máli. Þetta kerfi hefur veitt jafnari lýsingu sjónsviðið en Galíleu sjónauka, og var þægilegra að nota eins og það gerir að hafa augun í fastri stöðu og sjá allt sjónsvið frá brún að brún. Tækið gerir að ná meiri aukning en Galileo rör án alvarlegra.

Bæði sjónaukar þjást af kúlulaga aberration, sem leiðir í myndinni ekki alveg einbeitt og krómatísku aberration, sem skapar lit jaðar. Kepler (Newton) töldu að þessir gallar ekki hægt að sigrast á. Þeir gerðu ekki ráð fyrir að það gæti verið gerðir achromatic linsur, eðlisfræði sem verður þekktur aðeins í XIX öld.

endurspeglar sjónauka

Gregory lagði til að sem linsu er hægt að nota sjónauka speglar, þar sem þeir hafa ekki lit jaðar. Newton tók þessa hugmynd og skapað Newtons sjónauka lögun íhvolfur silvered spegil og jákvæð augngler. Hann rétti sýni Royal Society, þar sem hann er enn í dag.

Single-linsu sjónauki getur verkefnið mynd á skjá eða kvikmynd. Fyrir réttri aukning krefst jákvæð linsu með stórum brennivídd fjarlægð, segja, 0,5 m, 1 m eða margra metra. Slíkt fyrirkomulag er oft notað í stjörnufræði ljósmyndun. Fólk framandi við ljósfræði kann að virðast þversagnarkennd ástand þar veikari lengi brennidepill linsa gefur meiri hækkun.

kúlur

Það hefur verið bent á að forn menningu kann að hafa haft sjónauka, vegna þess að þeir gerðu litlu gler perlur. Vandamálið er að það er vitað hvað þeir voru að nota, og þeir eru að sjálfsögðu gat ekki myndað grunn að góðum sjónauka. Kúlur hægt að nota til að auka litla hluti, en gæði á sama tíma var varla fullnægjandi.

The brennivídd hugsjón gler kúlu er mjög stutt og myndar alvöru mynd er mjög nálægt kúlu. Að auki, frávik (geometric röskun) veruleg. Vandamálið liggur í fjarlægð milli tveggja flata.

Hins vegar, ef þú gerir djúpt Miðbaugs gróp að loka geislum sem valda mynd galla, snýr það út mjög miðlungs stækkunargler í sekt. Þessi ákvörðun má rekja til Coddington, sem stækkunarglerið nafn hans er hægt að kaupa í dag á litla hönd-held magnifiers til að rannsaka mjög litla hluti. En vísbendingar um að þetta hafi verið gert áður á 19. öld, nr.