Utasítás

Először meg kell mérni gyújtótávolság. Ebben az esetben először rögzítse függőleges helyzetben a képernyő előtt, majd irányítsa rá a fénysugarakat közvetlenül a közepén keresztül lencsék. Fontos, hogy a fénysugarat pontosan középre irányítsa, különben az eredmények megbízhatatlanok lesznek.

Most helyezze a képernyőt ilyen távolságra tőle lencsék hogy a belőle kijövő sugarak egy ponton legyenek. Vonalzó segítségével már csak meg kell mérni a kapott távolságot - rögzítse a vonalzót a középponthoz lencsékés határozza meg a képernyő távolságát centiméterben.

Ha nem tudja meghatározni a gyújtótávolságot, használjon egy másik bevált módszert - a finom egyenletet lencsék. Az egyenlet összes összetevőjének megtalálásához kísérleteznie kell az objektívvel és a képernyővel.

Helyezze a lencsét a képernyő és az állványon lévő lámpa közé. Mozgassa a lámpát és a lencsét úgy, hogy a végén egy kép jelenjen meg a képernyőn. Most mérjünk vonalzóval: - az objektumtól a lencsék;- tól től lencsék a képre konvertálja az eredményeket méterekre.

Most kiszámolhatja az optikai értéket Kényszerítés. Először el kell osztania az 1-es számot az első távolsággal, majd a kapott második értékkel. Összegezzük a kapott eredményeket - ez lesz az optikai teljesítmény lencsék.

Videó a témáról

jegyzet

Dioptria - 1 m-es gyújtótávolságú lencse optikai teljesítménye: 1 dioptria = 1/m

Források:

• hogyan találjuk meg a lencse optikai erejét

Az objektív optikai erővel rendelkezik. Dioptriában mérik. Ez az érték mutatja a lencse nagyítását, vagyis azt, hogy milyen erősen törnek meg rajta a sugarak. Ez pedig meghatározza a képeken látható objektumok méretének változását. Általában a lencse optikai teljesítményét a gyártó határozza meg. De ha nincs ilyen információ, akkor mérje meg saját maga.

Szükséged lesz

• - lencsék;
• - Fényforrás;
• - képernyő;
• - vonalzó.

Utasítás

Ha ismert a lencse gyújtótávolsága, akkor annak optikai értékét úgy határozzuk meg, hogy az 1-et elosztjuk ezzel a méterben megadott gyújtótávolsággal. A gyújtótávolság az optikai középpont és az a pont közötti távolság, ahol az összes megtört sugár egy ponton végződik. Ráadásul konvergáló lencsénél ez az érték valós, divergáló lencsénél pedig képzeletbeli (a pont a szórt objektívek folytatásaira épül).

Ha a gyújtótávolság ismeretlen, akkor konvergáló lencsénél mérhető. Szerelje fel az objektívet állványra, helyezze elé a képernyőt, és irányuljon rá hátoldal a fő optikai tengelyével párhuzamos fénysugarak. Mozgassa a lencsét addig, amíg a képernyőn megjelenő fénysugarak egy pontba nem konvergálnak. Mérje meg a lencse optikai középpontja és a képernyő közötti távolságot - ez lesz a konvergáló lencse fókusza. Mérje meg optikai teljesítményét az előzőben leírt módszer szerint.

Ha a gyújtótávolság mérése nem lehetséges, használja vékony lencse. Ehhez használjon képernyőt és egy tárgyat (legjobb egy világos nyíl, például egy gyertya vagy egy állványon lévő villanykörte) a lencse felszereléséhez. Mozgassa a tárgyat és a lencsét úgy, hogy képet kapjon a képernyőn. Divergáló lencse esetén képzeletbeli. Mérje meg a lencse optikai középpontja és a tárgy és a kép közötti távolságot méterben.

Számítsa ki a lencse optikai teljesítményét:
1. Osszuk el az 1-es számot az objektumtól az optikai középpontig.
2. Ossza el az 1-es számot a kép és az optikai középpont távolságával. Ha a kép képzeletbeli, tegyen mínusz jelet elé.
3. Határozza meg az 1. és 2. bekezdésben kapott összeget az előttük lévő jelek figyelembevételével! Ez lesz az objektív optikai ereje.

A lencse optikai ereje lehet pozitív vagy negatív.

Források:

• a lencse optikai teljesítménye

Egyes olyan betegségben szenvedők, mint a rövidlátás, kénytelenek viselni lencsék napi. Gondoskodásuk nagyon fontos, mivel szemének biztonsága és jövőbeli egészsége ettől függ. Általában, lencsék A kopás során mikroszkopikus por gyűlik össze, amelyet speciális többcélú megoldással kell eltávolítani.

Szükséged lesz

• - tartály lencsék számára;
• - többcélú megoldás;
• - csipesz lencsékhez;
• - 3% hidrogén-peroxid;
• - nátrium-tioszulfát oldat.

Utasítás

Nedvesítse meg mutatóujját és ujjait az oldattal, és finoman törölje le a lencsét, eltávolítva a szennyeződéseket, például a szőrszálakat. Ezt követően cseppentsen néhány csepp oldatot a lencsébe és mutatóujj, anélkül, hogy megnyomná vagy bármilyen erőfeszítést tenne, törölje le újra minden oldalról.

Ezután fertőtlenítse lencsék. Ehhez speciális csipesszel (puha hegyük legyen, hogy ne sértse meg a felületet) vegye őket egy friss és tiszta oldattal töltött edénybe. Hagyja őket benne legalább négy órán át (ideális esetben nyolc). Azt követően lencsék konfekció.

Gyakran előfordul, hogy egyes fehérjelerakódások nem képződnek, ennek oka többféle lehet külső tényezők például por, dohányfüstés mások. A lencsék átlátszóságának helyreállításához használjon enzimtablettákat. Felhívjuk figyelmét, hogy csak hetente egyszer használhatók.

Vegyünk egy edényt, töltsük meg friss oldattal, oldjunk fel egyet minden cellában enzim tabletták. Ezután öblítse le lencsék a szennyeződéstől, és helyezzük egy tartályba öt órára.

Ezután vegye ki őket, és alaposan öblítse le újra. Tegye ugyanezt a tárolóval. Ezt követően töltse fel friss oldattal, tegye bele lencsékés hagyjuk nyolc órán át. Ezt követően készen állnak a viselésre.

Ha színeset használ lencsék az úgynevezett „háttal”, különös gondosságot igényelnek. Ilyen lencsék hetente merítse 3%-os hidrogén-peroxid oldatba 15 percre, majd 2,5%-os tioszulfát oldatba tíz percre. És tartsd meg ezt lencsék normál többcélú oldatban 8 órán keresztül.

Videó a témáról

4. tipp: Kontaktlencse vagy szemüveg – előnyei és hátrányai

Amikor a kontaktlencsék először megjelentek a piacon, túlságosan jelentősek voltak a hátrányai, ezért a látásproblémákkal küzdők többsége inkább szemüveget viselt. A lencsék drágák, kényelmetlenek, karbantartásuk pedig időigényes volt. A modern lencséknek nincsenek ilyen hátrányai, ezért az emberek elkezdtek gondolkodni azon, hogy lecseréljék a szokásos szemüvegüket.

A kontaktlencsék előnyei és hátrányai

Előnyök kontaktlencse A szemüveghez képest nyilvánvalóak: először is teljesen láthatatlanok, tehát esztétikai szempontból jobbak. És egyes modellek, például a koreai modellek, nemcsak a szemek színét tudják megváltoztatni, hanem szokatlan mintázatot is adnak az írisznek. Másodszor, annak a ténynek köszönhetően, hogy a lencsék szorosan illeszkednek, probléma nélkül használhatja őket. aktív képélet – sportolni, uszodába járni, futni, biciklizni. Ugyanakkor nem kell félnie attól, hogy a lencsék leesnek, eltörnek, bepárásodnak, visszaverik a fényt vagy zavarják a kilátást. A lencsék által nyújtott szélesebb szélességet is gyakran emlegetik az előnyeik között: szemüvegnél csak az látszik jól, ami közvetlenül a szemüveg mögött van, és mivel a szemüvegnek korlátozott a formája, a betekintési szög jóval kisebb.

Az orvosok azt mondják, hogy a korlátozott oldallátás károsítja a látást.

Sokáig a lencsék egyik jelentős hátránya volt a magas költség, de ma már a puha anyagokból készült kiváló minőségű „” lencsék többe kerülnek, mint egy szép és erős, párásodásgátló bevonattal ellátott keret. Mindazonáltal a szemüveg több évig is eltarthat, de a lencséket folyamatosan vásárolni kell: havi 300-2000 rubelbe kerül, a választott típustól és márkától függően.

Gondosan figyelnie kell a lencséket, mivel azok közvetlenül érintkeznek a szemmel, így nagyon könnyen megfertőződhet. Speciális oldatban kell tárolni és naponta meg kell tisztítani a kezet alaposan meg kell mosni fel- és levétel előtt.

Másrészt a szemüvegére is vigyáznia kell - időnként törölje át a szemüveget, tárolja tokban, szükség esetén javítsa meg. És naponta csak körülbelül két percet töltenek a lencseápolással.

A lencsék viselése közben figyelnie kell a szeme állapotát, mivel még a leginkább légáteresztő lencsék sem engedik a szemet teljesen „lélegezni”. Ezért rendszeresen használjon szemcseppeket, kerülje a poros és füstös helyiségeket, és ne használjon hajlakkot, dezodort vagy parfümöt (vagy csukja be a szemét). Ha egy porszemcse kerül a lencsére, az kellemetlen érzést okoz, ezért el kell távolítania és ki kell mosnia.

A szemüveg előnyei és hátrányai

A szemüvegek egyik fő előnye, hogy nem érintkezik a szemmel, így nem áll fenn a fertőzés vagy a szem károsodásának veszélye. A szemüveg szükség esetén könnyen és gyorsan eltávolítható. Ez azt jelenti, hogy könnyen viselhetők és könnyen ápolhatók.

A szemüveg az ember arculatának részévé válhat, és még a megjelenését is javíthatja, vizuálisan megnöveli a szemet, komoly és tiszteletre méltó megjelenést kölcsönöz az embernek, és önbizalmat kelt.

A szemüvegnek számos hátránya is van: hőmérsékletváltozáskor bepárásodik, eltörik és

Mi az a polarizált fény?

Ha egy fénysugár bármilyen sima, fényes felületről, vízről, hóról, jégről, kirakatról vagy autóüvegről visszaverődik, polarizált sugárrá alakítható. Az ilyen esetekben keletkező polarizált fény hullámai csak egy irányba oszcillálnak, és nem minden irányban.

Amikor a polarizálatlan fény egy nagy vízszintes felületről, például vízről verődik vissza, polarizálódik, és csak vízszintes irányban kezd oszcillálni. Ezt a fényt lineárisnak vagy polarizáltnak nevezik, és ez a fény okozza azt a kellemetlen, zavaró fényt, amely kellemetlen érzést kelt a szemekben.

Polarizált lencsék

A polarizált lencsék, mint minden napfénylencse, csökkentik a túl erős fényre való érzékenységet, és blokkolják a tükröződő és átlátszó felületekről visszaverődő fény által okozott tükröződést. Így a polarizált lencsék lehetővé teszik, hogy napos időben biztonságosan és kényelmesen tartózkodhasson a szabadban.

Az ilyen lencsék fő célja csak az átvitel hasznos fény. A természetes fény az irányvektorra merőlegesen terjed. A fény becsapódik és visszaverődik az autó motorháztetőjéről, vízről és nedves utakról, de a polarizált lencse blokkolja azt, és csak a hasznos természetes fényt engedi át. A javuló észlelésnek köszönhetően a környező világ érzékelésének élessége is nő.

A polarizált lencsék előnyei a következők:

Javított kontrasztok;
- a vakító erős fény semlegesítése;
- színtelítettséget biztosít;
- a fényforrás körüli halo fényerejének csökkentése;
- 100%-os UV védelem;
- a világ észlelésének minőségének javítása;
- fokozott vizuális komfort;
- maximális fényvédelem;
- az optimális viselési biztonság garantálása.

Mikor van szükség polarizált lencsékre?

A polarizált lencsés szemüvegek nélkülözhetetlenek horgászathoz és vízi sportokhoz. Megszüntetik a vízről visszaverődő nap csillogását. A szabadidő megszervezésére friss levegő Az ilyen objektívek szintén hasznosak lesznek, mivel javítják a kontrasztot és a színminőséget. Az autó mögött a vezető védve lesz a motorháztetőről, nedves útról vagy szélvédőről visszaverődő napfénytől.

A polarizált lencsék mind a tükröződést, mind a destabilizáló tükröződést segítik, ami problémás és néha életveszélyes helyzeteket teremt. Ezeknek az előnyöknek köszönhetően a polarizált lencsék egyre népszerűbbek a szemek védelmére, amikor a szabadban, a túl erős napfényben töltenek időt - hegyekben, tengerparton vagy téli sportok közben.

A lencsék olyan testek, amelyek egy adott sugárzásnak átlátszóak, és két felülettel határolják. különféle formák(gömb alakú, hengeres stb.). A gömb alakú lencsék kialakulása az ábrán látható. IV.39. A lencsét határoló felületek egyike lehet egy végtelenül nagy sugarú gömb, azaz egy sík.

A lencsét alkotó felületek középpontjain áthaladó tengelyt optikai tengelynek nevezzük; A sík-konvex és sík-konkáv lencséknél az optikai tengelyt a gömb középpontján keresztül húzzák a síkra merőlegesen.

A lencsét vékonynak nevezzük, ha vastagsága lényegesen kisebb, mint az alakító felületek görbületi sugarai. Vékony lencsében a központi részen áthaladó sugarak a elmozdulása elhanyagolható (IV.40. ábra). Egy lencse konvergáló, ha a rajta áthaladó sugarakat az optikai tengely felé töri, és széttartó, ha a sugarakat az optikai tengelyről téríti el.

LENCSÉKÉPLET

Tekintsük először a sugarak törését a lencse egyik gömbfelületén. Jelöljük az optikai tengely metszéspontjait a vizsgált felülettel O-n keresztül, a beeső sugárral - át és a megtört sugárral (vagy annak folytatása) - a ponton keresztül a gömbfelület középpontja (IV. ábra). .41); jelölje a távolságot a felület görbületi sugarával). A sugarak beesési szögétől függően a gömbfelületen az O ponthoz képest különböző pontok elhelyezkedése lehetséges. A IV.41 mutatja a domború felületre beeső sugarak útját különböző beesési szögekkel és olyan feltételek mellett, ahol a közeg törésmutatója, amelyből a beeső sugár származik, és annak a közegnek a törésmutatója, ahová a megtört sugár megy . Tegyük fel, hogy a beeső nyaláb paraxiális, azaz.

nagyon kis szöget zár be az optikai tengellyel, akkor a szögek is kicsik és figyelembe vehetőek:

A fénytörés törvénye alapján kis a és y szögeknél

ábrából IV.41. pontja, amely a következő:

Ha ezeket a kifejezéseket az (1.34) képletbe behelyettesítjük, a képletre redukálva a törő gömbfelület képletét kapjuk:

Ismerve a „tárgy” és a törőfelület közötti távolságot, ezzel a képlettel kiszámíthatja a felület és a „kép” közötti távolságot.

Vegye figyelembe, hogy az (1.35) képlet származtatása során az értéket csökkentettük; ez azt jelenti, hogy egy pontból kiinduló összes paraxiális sugár, függetlenül attól, hogy milyen szöget zár be az optikai tengellyel, konvergál a pontban.

Hasonló érvelést végezve más beesési szögekre is (IV.41. ábra, b, c), a következőt kapjuk:

Innen kapjuk az előjelek szabályát (feltéve, hogy a távolság mindig pozitív): ha a pont vagy pont a törőfelület ugyanazon az oldalán található, amelyen a pont található, akkor a távolságok

és mínuszjellel kell venni; ha a pont vagy pont a felület másik oldalán található a ponthoz képest, akkor a távolságokat pluszjellel kell venni. Ugyanez az előjelek szabálya lesz, ha figyelembe vesszük a sugarak homorú gömbfelületen történő törését. Ebből a célból használhatja ugyanazokat a rajzokat, amelyek az ábrán láthatók. IV.41, ha csak a sugarak irányát fordítjuk meg és a törésmutatók jelöléseit változtatjuk meg.

A lencséknek két törésfelülete van, amelyek görbületi sugara azonos vagy eltérő lehet. Vegyünk egy bikonvex lencsét; egy ilyen lencsén áthaladó sugár esetében az első (bemeneti) felület konvex, a második (kimeneti) konkáv. Az adatokból való számítás képletét úgy kaphatjuk meg, ha a bemenetre (1.35) és a kimeneti felületre (1.36) képleteket használunk (a sugarak fordított útjával, mivel a sugár közegből a közegbe megy át)

Mivel az első felületről származó „kép” a második felület „tárgya”, ezért az (1.37) képletből kapjuk, helyettesítve ezzel:

Ebből a kapcsolatból világosan látszik, hogy az érték állandó, azaz összefügg. Jelöljük, hol nevezzük a lencse gyújtótávolságát a lencse optikai teljesítményének és mérjük dioptriában. Ennélfogva,

Ha a számítást bikonkáv lencsére végezzük, akkor azt kapjuk

Az eredményeket összevetve arra a következtetésre juthatunk, hogy egy tetszőleges alakú lencse optikai erejének kiszámításához egy (1.38) képletet kell használni az előjelszabály szerint: konvex felületek görbületi sugarait egy pluszjel, homorú felületek mínuszjellel. A negatív optikai teljesítmény, azaz a negatív gyújtótávolság azt jelenti, hogy a távolságnak mínusz jele van, azaz a „kép” ugyanazon az oldalon van, ahol az „objektum” található. Ebben az esetben a „kép” képzeletbeli. A pozitív optikai teljesítményű objektívek konvergálnak és valós képeket produkálnak, míg távolról mínuszjelet kapnak, és a kép virtuálisnak bizonyul. A negatív optikai teljesítményű lencsék divergensek és mindig virtuális képet adnak; számukra és semmilyen körülmények között számértékek nem tud pozitív távolságot elérni

Az (1.38) képletet azzal a feltétellel vezettük le, hogy a lencse mindkét oldalán ugyanaz a közeg található. Ha a lencse felületeit határoló közegek törésmutatói eltérőek (például a szemlencsében), akkor a lencse jobb és bal oldali gyújtótávolsága nem egyenlő, és

hol van a fókusztávolság azon az oldalon, ahol az objektum található.

Megjegyzendő, hogy az (1.38) képlet szerint a lencse optikai erejét nemcsak az alakja határozza meg, hanem a lencse anyagának és a törésmutatóinak kapcsolata is. környezet. Például egy bikonvex lencse nagy törésmutatójú közegben negatív optikai erővel rendelkezik, azaz divergáló lencse.

Éppen ellenkezőleg, egy bikonkáv lencse ugyanabban a közegben pozitív optikai erővel rendelkezik, azaz konvergáló lencse.

Tekintsünk egy két lencse rendszert (IV.42. ábra, a); Tegyük fel, hogy a pontobjektum az első lencse fókuszában van. Az első lencséből kilépő sugár párhuzamos lesz az optikai tengellyel, és ezért áthalad a második lencse fókuszán. Ha ezt a rendszert egyetlen vékony lencsének tekintjük, akkor írhatunk Azóta

Ez az eredmény többre is igaz összetett rendszer vékony lencsék (ha csak maga a rendszer tekinthető „vékonynak”): a vékony lencserendszer optikai teljesítménye megegyezik az alkotóelemei optikai teljesítményeinek összegével:

(divergő lencséknél az optikai teljesítmény negatív előjelű). Például egy két vékony lencséből álló síkpárhuzamos lemez (IV.42. ábra, b) lehet gyűjtő (if) vagy széttartó (if) lencse. Két vékony lencse egymástól a távolságra (. IV.43) ábra, az optikai teljesítmény a függvénye és a lencsék gyújtótávolsága, ill.

A fénytörés törvényeinek fő alkalmazása a lencsékre vonatkozik.

Mi az a lencse?

Maga a „lencse” szó „lencsét” jelent.

A lencse egy átlátszó test, amelyet mindkét oldalán gömb alakú felületek határolnak.

Nézzük meg, hogyan működik egy lencse a fénytörés elvén.

Rizs. 1. Bikonvex lencse

Az objektív több részre bontható egyes részek, amelyek mindegyike képviseli üveg prizma. Felső rész Képzeljük el a lencsét háromszög prizma formájában: ráesve a fény megtörik és az alap felé tolódik. Képzeljük el a lencse következő részeit trapézként, amelyben egy fénysugár halad be, majd ismét kijön, iránytolódva (1. ábra).

A lencsék típusai(2. ábra)

Rizs. 2. A lencsék típusai

Konvergens lencsék

1 - bikonvex lencse

2 - sík-domború lencse

3 - domború-konkáv lencse

Diffúzor lencsék

4 - bikonkáv lencse

5 - lapos-konkáv lencse

6 - domború-konkáv lencse

A lencse megnevezése

Vékony lencse olyan lencse, amelynek vastagsága sokkal kisebb, mint a felületét határoló sugarak (3. ábra).

Rizs. 3. Vékony lencse

Látjuk, hogy az egyik gömbfelület és a másik gömbfelület sugara nagyobb, mint a lencse α vastagsága.

A lencse bizonyos módon megtöri a fényt. Ha a lencse konvergál, akkor a sugarak egy pontra koncentrálódnak. Ha a lencse divergens, akkor a sugarak szétszóródnak.

A különböző lencsék jelzésére egy speciális rajz került bevezetésre (4. ábra).

Rizs. 4. A lencsék sematikus ábrázolása

1 - konvergáló lencse sematikus ábrázolása

2 - egy széttartó lencse sematikus ábrázolása

Lencsepontok és vonalak:

1. A lencse optikai közepe

2. A lencse fő optikai tengelye (5. ábra)

3. Fókusz objektív

4. Lencse teljesítménye

Rizs. 5. A lencse fő optikai tengelye és optikai középpontja

A fő optikai tengely egy képzeletbeli vonal, amely áthalad a lencse közepén, és merőleges a lencse síkjára. Az O pont a lencse optikai középpontja. Az ezen a ponton áthaladó összes sugár nem törik meg.

Az objektív másik fontos pontja a fókusz (6. ábra). Az objektív fő optikai tengelyén található. A fókuszpontban a fő optikai tengellyel párhuzamosan a lencsére eső összes sugár metszi egymást.

Rizs. 6. Fókusz objektív

Minden objektívnek két fókuszpontja van. Ekvifokális lencsét fogunk figyelembe venni, vagyis amikor a fókuszok azonos távolságra vannak a lencsétől.

Az objektív közepe és a fókusz közötti távolságot gyújtótávolságnak nevezzük (az ábrán szegmens). A második fókusz az objektív hátulján található.

A lencse következő jellemzője a lencse optikai ereje.

A lencse optikai ereje (jelölése ) a lencse azon képessége, hogy megtöri a sugarakat. A lencse optikai ereje a gyújtótávolság reciproka:

A gyújtótávolságot hosszegységekben mérik.

Az optikai teljesítmény mértékegységeként olyan mértékegységet választanak, amelynél a fókusztávolság egy méter. Ezt az optikai teljesítmény mértékegységét dioptriának nevezik.

Konvergens lencséknél az optikai teljesítmény elé egy „+” jel kerül, ha pedig a lencse divergáló, akkor az optikai teljesítmény elé „-” jel kerül.

A dioptria mértékegységét a következőképpen írjuk:

Minden objektívhez tartozik még egy fontos koncepció. Ez egy képzeletbeli trükk és egy igazi trükk.

A tényleges fókusz az a fókusz, amelyet az objektívben megtört sugarak alkotnak.

A képzeletbeli fókusz olyan fókusz, amely a lencsén áthaladó sugarak folytatásaiból jön létre (7. ábra).

A képzeletbeli fókusz általában egy széttartó objektívé.

Rizs. 7. A lencse képzeletbeli fókusza

Következtetés

Ebben a leckében megtanulta, mi az objektív, és milyen típusú lencsék vannak. Megismerkedtünk a vékony lencse definíciójával és a lencsék főbb jellemzőivel, és megtudtuk, mi a képzeletbeli fókusz, a valódi fókusz, és mi a különbségük.

Bibliográfia

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. /Szerk. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Felvilágosodás.

1. Tak-to-ent.net ().
2. Tepka.ru ().
3. Megaresheba.ru ().

Házi feladat

1. 1. feladat Határozza meg egy 2 méteres gyújtótávolságú konvergáló lencse optikai erejét!
2. 2. feladat Mekkora gyújtótávolsága van annak az objektívnek, amelynek optikai teljesítménye 5 dioptria?
3. 3. feladat. Lehet-e negatív optikai ereje egy bikonvex lencsének?

2. oktatóvideó: Diszpergáló lencse - Fizika kísérletekben és kísérletekben

Előadás: Konvergáló és széttartó lencsék. Vékony lencse. Vékony lencse gyújtótávolsága és optikai teljesítménye

Lencse. A lencsék típusai

Mint tudod, mindent fizikai jelenségekés folyamatokat használnak a gépek és egyéb berendezések tervezése során. Ez alól a fénytörés sem kivétel. Ez a jelenség kamerák, távcsövek, ill emberi szem egyfajta optikai eszköz is, amely képes megváltoztatni a sugarak lefolyását. Ehhez lencsét használnak.

Lencse- ez egy átlátszó test, amelyet két oldalról gömbök határolnak.

Egy iskolai fizika tanfolyamon az üvegből készült lencsékről esik szó. Azonban más anyagok is használhatók.

Számos fő típusú lencse létezik, amelyek meghatározott funkciókat látnak el.

Bikonvex lencse

Ha a lencsék két domború félgömbből állnak, akkor ezeket bikonvexnek nevezzük. Nézzük meg, hogyan viselkednek a sugarak, amikor áthaladnak egy ilyen lencsén.

A képen A 0 D- ez a fő optikai tengely. Ez az a sugár, amely áthalad a lencse közepén. A lencse ehhez a tengelyhez képest szimmetrikus. Az összes többi sugarat, amely áthalad a középponton, másodlagos tengelynek nevezzük, a relatív szimmetria nem figyelhető meg.

Tekintsünk egy beeső sugarat AB, amely más közegbe való átmenet miatt megtörik. Miután a megtört sugár megérinti a gömb második falát, ismét megtörik, amíg nem metszi a fő optikai tengelyt.

Ebből arra következtethetünk, hogy ha egy bizonyos sugár párhuzamos volt a fő optikai tengellyel, akkor a lencsén való áthaladás után metszi a fő optikai tengelyt.

Minden sugár, amely a tengely közelében található, egy pontban metszi egymást, és egy nyalábot hoz létre. A tengelytől távol eső sugarak a lencséhez közelebbi helyen metszik egymást.

Azt a jelenséget, amikor a sugarak egy ponton konvergálnak, nevezzük összpontosítás, és a fókuszpont az fókusz.

A fókuszt (gyújtótávolságot) betű jelzi az ábrán F.

Az olyan lencsét, amelyben a sugarak egy ponton gyűlnek össze mögötte, konvergáló lencsének nevezzük. Azaz bikonvex lencse az gyűjtő.

Minden objektívnek két fókusza van - az objektív előtt és mögötte.

Bikonkáv lencse

A két homorú félgömbből álló lencsét ún bikonkáv.

Amint az ábrán látható, az ilyen lencsét elérő sugarak megtörnek, és a kilépésnél nem metszik a tengelyt, hanem éppen ellenkezőleg, távolodnak tőle.

Ebből arra következtethetünk, hogy egy ilyen lencse szétszóródik, ezért hívják szétszórt.

Ha a szórt sugarakat a lencse előtt folytatjuk, akkor egy ponton konvergálnak, amit ún. képzeletbeli fókusz.

A konvergáló és széttartó lencsék más formákat is ölthetnek, amint az az ábrákon látható.

1 - bikonvex;

2 - sík-domború;

3 - homorú-domború;

4 - bikonkáv;

5 - lapos-homorú;

6 - domború-konkáv.

A lencse vastagságától függően erősebben vagy gyengébb módon képes megtörni a sugarakat. Annak meghatározására, hogy egy lencse milyen erősen tör, egy mennyiséget ún optikai teljesítmény.

D a lencse (vagy lencserendszer) optikai teljesítménye;

F az objektív (vagy lencserendszer) gyújtótávolsága.

[D] = 1 dioptria. A lencse teljesítményének mértékegysége a dioptria (m -1).

Vékony lencse

A lencsék tanulmányozásakor a vékony lencse fogalmát fogjuk használni.

Tehát nézzünk egy rajzot, amely egy vékony lencsét mutat. Tehát vékony lencse az, amelynek vastagsága meglehetősen kicsi. A bizonytalanság azonban elfogadhatatlan a fizikai törvények szempontjából, ezért az „elégséges” kifejezés használata kockázatos. Úgy gondolják, hogy egy lencse akkor nevezhető vékonynak, ha a vastagsága kisebb, mint két gömbfelület sugara.

A lencse optikai teljesítménye. Melyik lencse erősebb?

Szerző: Az ábrán. A 8.3. ábra két konvergáló lencsét mutat. Mindegyikre párhuzamos sugárnyaláb esik, amely a fénytörés után a lencse fő fókuszában gyűlik össze. Mit gondolsz (józan ész alapján), hogy a két objektív közül melyik erősebb?

Olvasó: A józan ész szerint a lencse erősebb. 8.3, A, mert ő erősebb megtöri a sugarakat, ezért a fénytörés után összegyűjtik azokat közelebb az objektívhez mint az ábrán látható esetben. 8.3 , b.

Lencse teljesítménye- Ezt fizikai mennyiség, az objektív gyújtótávolságának reciproka:

Ha a gyújtótávolságot méterben mérik: [ F] = m, akkor [ D] = 1 m. Az 1/m optikai teljesítmény mértékegységének külön neve van - dioptria(dopter).

Tehát a lencse optikai teljesítményét dioptriában mérjük:

= 1 dioptria

Egy dioptria egy méteres gyújtótávolságú lencse optikai teljesítménye: F= 1 m.

A (8.1) képlet szerint a gyűjtőlencse optikai teljesítménye a képlet segítségével számítható ki

. (8.2a)

Olvasó: A bikonvex lencse esetét vettük figyelembe, de a lencsék lehetnek bikonkáv, konkáv-konvex, sík-domború stb. Általános esetben hogyan kell kiszámítani az objektív gyújtótávolságát?

Szerző: Megmutatható (tisztán geometriailag), hogy a (8.1) és a (8.2) képlet minden esetben érvényes lesz, ha gömbfelületek sugarának értékeit vesszük R 1 és R 2 a megfelelő előjelekkel: „plusz” – ha a megfelelő gömbfelület konvex, és „mínusz” – ha homorú.

Például, ha a (8.2) képlettel számoljuk ki az ábrán látható lencsék optikai teljesítményét. 8.4, a mennyiségek alábbi jeleit kell figyelembe venni R 1 és R 2 ezekben az esetekben: a) R 1 > 0 és R 2 > 0, mivel mindkét felület konvex; b) R 1 < 0 и R 2 < 0, mivel mindkét felület homorú; c) esetben R 1 < 0 и R 2 > 0, mivel az első felület homorú, a második konvex.

Rizs. 8.4

Olvasó: Mi van, ha az egyik lencsefelület (például az első) nem gömb alakú, hanem lapos?

Rizs. 8.5

Olvasó: Nagyságrend F(és ennek megfelelően D) a (8.1) és (8.2) képlet szerint negatívnak bizonyulhat. Mit jelent?

Szerző: Ez azt jelenti, hogy ez az objektív szétszóródás. Ez azt jelenti, hogy a fő optikai tengellyel párhuzamos sugárnyaláb megtörik, így maguk a megtört sugarak alakulnak ki. széttartó nyaláb, de ezeknek a sugarak kiterjesztései metszik egymást előtt a lencse síkja |. távolságra F| (8.5. ábra).

ÁLLJ MEG! Döntse el Ön: A2–A4.

Probléma 8.1. A lencse törőfelületei koncentrikus gömbfelületek. Nagy görbületi sugár R= 20 cm, lencsevastagság l= 2 cm, üvegtörésmutató P= 1,6. Az objektív konvergál vagy divergál? Keresse meg a gyújtótávolságot.

Rizs. 8.6