PRILAGODLJIVA LEĆA: KARAKTERISTIKE, VRSTE I RIJEŠENA VJEŽBA - FIZIČKA - 2024

U konvergentne leće su one tanje na rubovima koji su deblji u svom središnjem dijelu. Posljedično, koncentriraju (konvergiraju) zrake svjetlosti koje padaju na njih paralelno s glavnom osi u jednoj točki. Ta se točka naziva fokus ili fokus slike, a predstavljena je slovom F. Konvergentne ili pozitivne leće tvore se stvarne slike predmeta.

Tipičan primjer konvergentnih leća je povećalo. Međutim, uobičajeno je pronaći ovu leću u mnogo složenijim uređajima, poput mikroskopa ili teleskopa. U stvari, mikroskop s osnovnim sastojcima sastoji se od dvije konvergirajuće leće koje imaju malu žarišnu duljinu. Te se leće nazivaju objektivne i očne.

Povećalo, konvergirajuće leće.

Konvergentne leće koriste se u optici za različite primjene, iako je možda najpoznatije ispravljanje oštećenja vida. Stoga su indicirani da liječe hiperopiju, prezbiopiju i neke vrste astigmatizma, poput hiperopskog astigmatizma.

karakteristike

Konvergentna leća. Chetvorno

Konvergentne leće imaju niz karakteristika koje ih definiraju. U svakom slučaju, možda je najvažnija ona koju smo u svojoj definiciji već napredovali. Dakle, konvergentne leće karakteriziraju odbijanjem kroz fokus bilo koje zrake koje pada na njih u smjeru paralelnom s glavnom osi.

Nadalje, recipročno, svaka padajuća zraka koja prolazi fokus se lomi paralelno s optičkom osi leće.

Konvergentni elementi leće

Za njegovo proučavanje važno je znati koji elementi čine leće općenito, a posebno leće.

Općenito, naziva se optičkim središtem leće do točke u kojoj svaka zraka koja prolazi kroz nju ne doživljava nikakav odboj.

Glavna os je linija koja spaja optičko središte, a glavni fokus, koji smo već komentirali, predstavljen je slovom F.

Glavni fokus je točka u kojoj su sve zrake koje udaraju u leću paralelne s glavnom osi.

Fokalna duljina je udaljenost između optičkog središta i fokusa.

Središta zakrivljenosti definirana su kao središta sfera koja stvaraju leću; Polumjeri zakrivljenosti su polumjeri sfera koje potiču leću.

I na kraju, središnja se ravnina leće naziva optička ravnina.

Formiranje slike u konvergirajućim lećama

Za oblikovanje slika u konvergirajuće leće potrebno je uzeti u obzir niz osnovnih pravila koja su objašnjena u nastavku.

Ako snop udari u leću paralelno s osi, svjetlost u nastajanju konvergira se u fokusu slike. Suprotno tome, ako incidentna zraka prolazi kroz objektni fokus, zraka se pojavljuje u smjeru paralelnom s osi. Konačno, zrake koje prolaze kroz optičko središte se prelamaju, a da pritom ne dožive nikakav otklon.

Kao posljedica toga, u konvergirajućem sočivu mogu se pojaviti sljedeće situacije:

- Da se objekt nalazi u odnosu na optičku ravninu na udaljenosti većoj od dvostruke žarišne duljine. U tom slučaju, slika koja je stvorena je stvarna, obrnuta i manja od objekta.

- Da se objekt nalazi na udaljenosti od optičke ravnine jednake dvostrukoj žarišnoj duljini. Kad se to dogodi, dobivena slika je prava slika, obrnuta i iste veličine kao i objekt.

- Da se objekt nalazi na udaljenosti od optičke ravnine između jednom i dvaput žarišne duljine. Tada se stvara slika koja je stvarna, obrnuta i veća od izvornog predmeta.

- Objekt se nalazi na udaljenosti od optičke ravnine koja je manja od žarišne duljine. U tom će slučaju slika biti virtualna, izravna i veća od objekta.

Vrste konvergentnih leća

Postoje tri različite vrste konvergentnih leća: bikonveksne leće, plano-konveksne leće i konveksno-konveksne leće.

Dvokonveksne leće, kao što i ime govori, sastoje se od dvije konveksne površine. U međuvremenu, plano-konveksni imaju ravnu i konveksnu površinu. I na kraju, konkavna konveksna leća sastoji se od blago konkavne i konveksne površine.

Razlika s divergentnim lećama

Konvergentna leća. Fir0002 (razgovor) (Prijenosi)

Divergentne leće, s druge strane, razlikuju se od konvergentnih leća po tome što se debljina smanjuje od rubova prema sredini. Stoga, suprotno onome što se dogodilo s konvergentnim lećama, u ovoj vrsti leće razdvajaju se svjetlosne zrake koje udaraju paralelno s glavnom osi. Na taj način oni formiraju ono što se naziva virtualnim slikama predmeta.

U optici se divergentne ili negativne leće, kao što su poznate, koriste prvenstveno za ispravljanje kratkovidnosti.

Gaussove jednadžbe tankih leća i uvećanje leće

Općenito, tip leća koji se proučavaju nazivaju se tankim sočivima. Oni su definirani kao oni koji imaju malu debljinu u odnosu na polumjere zakrivljenosti površina koje ih ograničavaju.

Ova vrsta leće može se proučavati Gaussovom jednadžbom i jednadžbom koja omogućava određivanje uvećanja leće.

Gaussova jednadžba

Gaussova jednadžba za tanke leće koristi se za rješavanje mnoštva osnovnih optičkih problema. Otuda i njegova velika važnost. Izraz je sljedeći:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Gdje je 1 / f ono što se naziva snagom leće i f je žarišna duljina ili udaljenost od optičkog centra do fokusa F. Jedinica za mjerenje snage leće je dioptrija (D), gdje je 1 D = 1 m ^-1. Sa svoje strane, p i q su udaljenost na kojoj se neki objekt nalazi i udaljenost na kojoj se promatra njegova slika.

Uvećanje leće

Bočno uvećanje tanke leće dobiva se sljedećim izrazom:

M = - q / p

Gdje je M povećalo. Iz vrijednosti povećanja mogu se zaključiti niz posljedica:

Ako je -M-> 1, veličina slike je veća od objekta

Ako je -M- <1, veličina slike je manja od veličine objekta

Ako je M> 0, slika je desno i na istoj strani leće kao i objekt (virtualna slika)

Ako je M <0, slika je obrnuta i na suprotnoj strani objekta (stvarna slika)

Vježba riješena

Tijelo je smješteno jedan metar od leće koja se konvergira i koja ima žarišnu duljinu od 0,5 metara. Kako će izgledati slika tijela? Koliko će daleko biti?

Imamo sljedeće podatke: p = 1 m; f = 0,5 m.

Te vrijednosti priključujemo u Gaussovu jednadžbu za tanke leće:

1 / f = 1 / p + 1 / q

I ostaje sljedeće:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Izoliramo 1 / q

1 / q = 1

Da biste očistili q i dobili:

q = 1

Dakle, u jednadžbi zamjenjujemo uvećanje leće:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Stoga je slika stvarna od q> 0, obrnuto jer je M <0 i jednake veličine s obzirom da je apsolutna vrijednost M 1. Konačno, slika je udaljena jedan metar od fokusa.

Reference

1. Svjetlo (drugo). Na Wikipediji. Preuzeto 18. ožujka 2019. s es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teorija refleksije, elektromagnetski i valovi čestica. Springer.
3. Svjetlo (drugo). U Wikipediji. Preuzeto 20. ožujka 2019. s en.wikipedia.org.
4. Objektiv (drugi). Na Wikipediji. Preuzeto 17. ožujka 2019. s es.wikipedia.org.
5. Objektiv (optika). U Wikipediji. Preuzeto 19. ožujka 2019. s en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. izd.). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizička. 3. izdanje Barcelona: Preokrenuo sam se.