Objektiv, optisk effekt på linsen

Bränning av ljus används ofta i olika optiska instrument: kameror, kikare, teleskop, mikroskop. Linsen är en oumbärlig och viktigaste del av sådana enheter. Och den optiska effekten av linsen är en av de huvudsakliga storheterna som karakteriserar vilken optisk enhet som helst .

En optisk lins eller optisk glas är en lättgenomsläpplig glaskropp som är bunden på båda sidor av sfäriska eller andra krökta ytor (en av de två ytorna kan vara platt).

I form av begränsande ytor kan de vara sfäriska, cylindriska och andra. Linser som är mitt tjockare än kanter kallas konvexa; Med kanterna tjockare än mitten - konkav.
Om vi sätter en parallell stråle av ljusstrålar på en konvex lins och sedan placerar skärmen bakom den, flytta den sedan i förhållande till linsen, vi får en liten ljuspunkt på den. Detta, genom att bryta strålarna som faller på det, samlar dem. Därför kallas det samlare. En konkav lins, brytande ljus, skingrar den till sidorna. Det kallas dispersivt.

Linsens mitt heter sitt optiska centrum. En rät linje som passerar genom den kallas den optiska axeln. Och axeln som korsar de centrala punkterna av sfäriska refraktionsytor, kallades den huvudsakliga (huvudsakliga) optiska axeln för linsen, andra - sidosyxorna.

Om vi riktar en axiell stråle parallellt med sin axel till uppsamlingslinsen , kommer den här strålen att korsa axeln på ett visst avstånd från det. Detta avstånd kallas brännvidden, och skärningspunkten är dess fokus. Alla linser har två foci, som är på båda sidor. Baserat på ljustrådslagen kan man teoretiskt bevisa att alla axiella strålar eller strålar som rör sig nära den huvudsakliga optiska axeln, faller på en tunn kollektiv lins parallell med sin axel, konvergerar i fokus. Erfarenheten bekräftar detta teoretiska bevis.

Genom att låta en stråle av axiella strålar parallellt med den huvudsakliga optiska axeln till en tunn bikonvex lins, finner vi att dessa strålar framträder som en stråle som avviker. Om en sådan divergerande stråle träffar vårt öga, verkar det för oss att strålarna kommer från en punkt. Denna punkt kallas det imaginära fokuset. Planet, som är vinkelrätt mot den huvudsakliga optiska axeln genom linsens fokus, kallas fokalplanet. Fokusplanen på linsen är två, och de är på båda sidor av den. När en strålnings stråle riktas mot linsen, som är parallell med någon av de optiska axlarna i sidled, konvergerar denna strålen efter det att den har brutits, på motsvarande axel vid korspunkten med fokalplanet.

Den optiska kraften hos en lins är ett värde som är motsatt av dess brännvidd. Vi definierar det med formeln:
1 / F = D.

Mätningsenheten för denna kraft kallas diopter.
1 dioptri är den optiska effekten hos en lins som har en brännvidd på 1 m.
För konvexa linser är denna kraft positiv, och för konkava linser är den negativ.
Till exempel: Vad är den optiska kraften i en spektakulär konvex lins, om F = 50 cm är dess brännvidd?
D = 1 / F; Med villkoret: F = 0,5 m; Därmed: D = 1 / 0,5 = 2 dioptrar.
Storleken på brännviddens längd och följaktligen bestäms linsens optiska kraft av brytningsindexet för den substans som linsen består av och av de sfäriska ytornas radie som begränsar den.

Teorin ger en formel med vilken den kan beräknas:
D = 1 / F = (n-1) (1 / Rl + 1 / R2).
I denna formel är n den brytning av linsmaterialet, Rl, 2 är krökningsradie av ytan. Radi av konvexa ytor betraktas som positiva och konkava negativa.

Karaktären av objektbilden som erhålls från linsen, det vill säga dess storlek och position, beror på objektets placering i förhållande till linsen. Objektets placering och dess storlek kan hittas med hjälp av linsformeln:
1 / F = 1 / d + 1 / f.
För att bestämma linjär förstoring av en lins använder vi formeln:
K = f / d.

Den optiska effekten av en lins är ett koncept som kräver en detaljerad studie.