ROZDIELNE ŠOŠOVKY: VLASTNOSTI, PRVKY, TYPY, APLIKÁCIE - FYZICKÝ - 2024

Tieto rozdielne šošovky sú tie, ktoré sú tenšie vo svojej strednej časti hrubšie a na okrajoch. V dôsledku toho oddeľujú (odkláňajú) svetelné lúče, ktoré na ne narazia rovnobežne s hlavnou osou. Jeho predĺženia sa nakoniec zbiehajú na zaostrenie obrazu umiestnené naľavo od objektívu.

Rôzne šošovky alebo negatívne, ako sú známe, tvoria tzv. Virtuálne obrazy objektov. Majú rôzne aplikácie. Najmä v oftalmológii sa používajú na korekciu krátkozrakosti a niektorých typov astigmatizmu.

Randrijo87

Takže ak ste krátkozrakí a nosíte okuliare, máte po ruke dokonalý príklad divergentnej šošovky.

Rôzne funkcie objektívu

Ako bolo vysvetlené vyššie, divergentné šošovky sú užšie vo svojej stredovej časti ako na okrajoch. Ďalej, v tomto type šošoviek je jeden z jeho povrchov vždy konkávny. To dáva tomuto typu šošoviek rad charakteristík.

Po prvé, predĺženie lúčov, ktoré ich zasiahne, vedie k vytvoreniu virtuálnych obrazov, ktoré nemožno zbierať na žiadnom type obrazovky. Je to tak preto, lebo lúče prechádzajúce šošovkou sa v žiadnom bode nekonvergujú, pretože sa líšia vo všetkých smeroch. Ďalej, v závislosti od zakrivenia šošovky, sa lúče otvoria vo väčšej alebo menšej miere.

Ďalším dôležitým znakom tohto typu šošoviek je to, že zaostrenie je vľavo od šošovky, takže je medzi objektívom a objektívom.

Navyše, v divergentných šošovkách sú obrázky menšie ako objekt a sú medzi ním a zaostrením.

JiPaul / od Henrika

Rozdielne prvky šošovky

Pri ich štúdiu je dôležité vedieť, aké prvky tvoria šošovky všeobecne a najmä rozdielne šošovky.

Bod, cez ktorý sa lúče neodchyľujú, sa nazýva optické centrum šošovky. Hlavnou osou je čiara, ktorá spája uvedený bod a hlavné ohnisko, pričom posledná je znázornená písmenom F.

Hlavným zameraním názvu je bod, v ktorom sa všetky lúče, ktoré dopadli na šošovku, nachádzajú rovnobežne s hlavnou osou.

Týmto spôsobom sa vzdialenosť medzi optickým stredom a ohniskom nazýva ohnisková vzdialenosť.

Stredy zakrivenia sú definované ako stredy guľôčok, ktoré tvoria šošovku; Týmto spôsobom sú polomery zakrivenia polomery guľôčok, ktoré vedú k šošovke. A nakoniec sa stredná rovina šošovky nazýva optická rovina.

imaging

Na grafické stanovenie tvorby obrazu v tenkej šošovke je potrebné poznať iba smer,
ktorým sa budú riadiť dva z troch lúčov, ktorých trajektória je známa.

Jedným z nich je ten, ktorý zasiahne šošovku rovnobežne s optickou osou šošovky. Po nasnímaní objektívu prejde zaostrením obrazu. Druhý z lúčov, ktorých dráha je známa, je cesta cez optické centrum. To nezmení jeho trajektóriu.

Tretí a posledný je ten, ktorý prechádza zaostrením na objekt (alebo jeho predĺženie prechádza zaostrením na objekt), ktorý po lome bude sledovať smer rovnobežný so smerom optickej osi šošovky.

Týmto spôsobom sa vo šošovkách spravidla vytvorí jeden alebo druhý obraz v závislosti od polohy predmetu alebo tela vzhľadom na šošovku.

Avšak v konkrétnom prípade odlišných šošoviek, bez ohľadu na polohu tela pred šošovkou, bude mať vytvorený obraz určité vlastnosti. A je to tak, že v divergentných šošovkách bude obraz vždy virtuálny, menší ako telo a správne.

aplikácia

Skutočnosť, že dokážu oddeliť svetlo, ktoré nimi prechádza, dáva divergentným šošovkám niektoré zaujímavé vlastnosti v oblasti optiky. Týmto spôsobom môžu opraviť krátkozrakosť a niektoré špecifické typy astigmatizmu.

Rozbiehajúce sa očné šošovky oddeľujú lúče svetla tak, že keď sa dostanú k ľudskému oku, sú ďalej od seba. Keď teda prechádzajú cez rohovku a šošovku, idú ďalej a môžu dosiahnuť sietnicu, čo spôsobuje problémy so zrakom u ľudí s krátkozrakosťou.

druhy

Ako sme už diskutovali, zbiehajúce sa šošovky majú aspoň jeden konkávny povrch. Z tohto dôvodu existujú tri typy divergentných šošoviek: biconcave, plano-concave a convex-concave.

Divergentné bikonkávne šošovky sa skladajú z dvoch konkávnych povrchov, rovinné konkávne šošovky majú konkávny a plochý povrch, zatiaľ čo v konvexných alebo divergentných menisku je jeden povrch mierne vypuklý a druhý konkávny.

Rozdiely s konvergujúcimi šošovkami

V zbiehajúcich sa šošovkách, na rozdiel od toho, čo sa deje v divergujúcich šošovkách, sa hrúbka znižuje od stredu smerom k okrajom. Pri tomto type šošoviek sú teda svetelné lúče, ktoré padajú rovnobežne s hlavnou osou, koncentrované alebo zbiehajúce sa v jednom bode (v ohnisku). Týmto spôsobom vždy vytvárajú skutočné obrazy objektov.

V optike sa konvergentné alebo pozitívne šošovky používajú hlavne na korekciu hyperopie, presbyopie a niektorých typov astigmatizmu.

Grantexgator

Gaussova rovnica šošoviek a zväčšenie šošovky

Typ šošoviek, ktoré sa najčastejšie študujú, sa nazýva tenké šošovky. Toto definuje všetky šošovky, ktorých hrúbka je veľmi nízka v porovnaní s polomermi zakrivenia povrchov, ktoré ich obmedzujú.

Štúdium tohto typu šošoviek sa môže vykonať hlavne prostredníctvom dvoch rovníc: gaussovskej rovnice a rovnice, ktorá umožňuje určiť zväčšenie šošovky.

Gaussova rovnica

Dôležitosť gaussovskej rovnice pre tenké šošovky spočíva vo veľkom počte základných optických problémov, ktoré môže vyriešiť. Vyjadruje sa takto:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kde 1 / f je sila šošovky af je ohnisková vzdialenosť alebo vzdialenosť od optického stredu k ohnisku F. Mernou jednotkou sily šošovky je dioptria (D), pričom hodnota je 1 D = 1 m ^-1 . Pokiaľ ide o časť p, q predstavuje vzdialenosť, v ktorej sa nachádza objekt, a vzdialenosť, v ktorej sa pozoruje jeho obraz.

Cvičenie bolo vyriešené

Telo je umiestnené 40 centimetrov od rozbiehavej šošovky s ohniskovou dĺžkou -40 centimetrov. Vypočítajte výšku obrázka, ak je výška objektu 5 cm. Určite tiež, či je obraz rovný alebo obrátený.

Máme nasledujúce údaje: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Tieto hodnoty sú nahradené tenkými šošovkami do gaussovskej rovnice:

1 / f = 1 / p + 1 / q

A dostanete:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Od kde q = - 20 cm

Ďalej nahradíme zväčšením šošovky výsledok získaný v rovnici:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Získanie toho, že hodnota zvýšenia je:

M = h '/ h = 0,5

Riešenie tejto rovnice h ', ktorá je hodnotou výšky obrázka, dostaneme:

h '= h / 2 = 2,5 cm.

Výška obrázka je 2,5 cm. Obraz je rovný aj od M> 0 a zmenšený, pretože absolútna hodnota M je menšia ako 1.

Referencie

1. Svetlo (nd). Na Wikipédii. Získané 11. apríla 2019 zo stránky es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teória odrazu, elektromagnetických a časticových vĺn. Springer.
3. Svetlo (nd). Na Wikipédii. Našiel 11. apríla 2019 z en.wikipedia.org.
4. Šošovka (nd). Na Wikipédii. Získané 11. apríla 2019 zo stránky es.wikipedia.org.
5. Objektív (optika). Na Wikipédii. Našiel 11. apríla 2019 z en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. vydanie). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fyzický. 3. vydanie. Barcelona: Obrátil som sa.