KONVERGERENDE LINSE: EGENSKAPER, TYPER OG LØST TRENING - FYSISK - 2025

De konvergerende linsene er de tynnere i kantene som er tykkere i den sentrale delen. Som en konsekvens konsentrerer de (konvergerer) lysstrålene som treffer dem parallelt med hovedaksen på et enkelt punkt. Dette punktet kalles fokus, eller bildefokus, og er representert med bokstaven F. Konvergerende eller positive linser danner det som kalles virkelige bilder av objekter.

Et typisk eksempel på et konvergerende objektiv er et forstørrelsesglass. Imidlertid er det vanlig å finne denne typen linser i mye mer komplekse enheter som mikroskoper eller teleskoper. Faktisk er et basalt sammensatt mikroskop et sammensatt av to konvergerende linser som har en liten brennvidde. Disse linsene kalles objektive og okulære.

Forstørrelsesglass, et konvergerende objektiv.

Konvergerende linser brukes i optikk for forskjellige bruksområder, selv om det kanskje mest kjente er å korrigere siktdefekter. Dermed er de indikert for å behandle hyperopi, presbyopia og også noen typer astigmatisme som hyperopisk astigmatisme.

kjennetegn

Konvergerende linse. Chetvorno

Konvergerende linser har en rekke egenskaper som definerer dem. I alle fall er det kanskje den viktigste vi allerede har avansert i definisjonen. Dermed er konvergente linser preget av å avlede refleksjon gjennom fokus hver stråle som faller på dem i en retning parallelt med hovedaksen.

Videre, gjensidig, brytes enhver hendelsesstråle som passerer fokus, parallelt med den optiske aksen til linsen.

Konvergerende linseelementer

For studien er det viktig å vite hvilke elementer som utgjør linser generelt og konvergerende linser spesielt.

Generelt kalles det det optiske sentrum av en linse til det punktet der hver stråle som passerer gjennom den ikke opplever noen avbøyning.

Hovedaksen er linjen som blir med i det optiske senteret, og hovedfokuset, som vi allerede har kommentert, er representert med bokstaven F.

Hovedfokus er punktet der alle strålene som treffer linsen er parallelle med hovedaksen.

Brennvidden er avstanden mellom det optiske senteret og fokuset.

Krumningssentrene er definert som sentrene for kulene som skaper linsen; Krumningsradiene er radiene til kulene som gir opphav til linsen.

Og til slutt kalles det sentrale planet for linsen det optiske planet.

Bildedannelse i konvergerende linser

For å danne bildene i konvergerende linser, må en serie grunnleggende regler tas i betraktning, som er forklart nedenfor.

Hvis strålen treffer linsen parallelt med aksen, konvergerer den fremvoksende strålen på bildefokuset. Motsatt, hvis en hendelsesstråle passerer gjennom objektfokuset, kommer strålen ut i en retning parallelt med aksen. Til slutt brytes strålene som passerer gjennom det optiske senteret uten å oppleve noen form for avbøyning.

Som en konsekvens kan følgende situasjoner oppstå i en konvergerende linse:

- At objektet er plassert i forhold til det optiske planet i en avstand større enn det dobbelte av brennvidden. I så fall er bildet som er produsert ekte, omvendt og mindre enn objektet.

- At objektet er plassert i en avstand fra det optiske planet som tilsvarer det dobbelte av brennvidden. Når dette skjer, er bildet som er oppnådd et reelt bilde, omvendt og i samme størrelse som objektet.

- At objektet er i en avstand fra det optiske planet mellom en og to ganger brennvidden. Deretter produseres et bilde som er ekte, omvendt og større enn det opprinnelige objektet.

- At objektet er plassert i en avstand fra det optiske planet som er mindre enn brennvidden. I så fall vil bildet være virtuelt, direkte og større enn objektet.

Typer konvergerende linser

Det er tre forskjellige typer konvergerende linser: bikonvekse linser, plano-konvekse linser og konkave-konvekse linser.

Biconvex-linser består som navnet antyder av to konvekse overflater. Planokonveksen har i mellomtiden en flat og konveks overflate. Og til slutt består konkave konvekse linser av en litt konkav og en konveks overflate.

Forskjell med divergerende linser

Konvergerende linse. Fir0002 (snakk) (opplastinger)

Divergente linser skiller seg derimot fra konvergente linser ved at tykkelsen avtar fra kantene mot midten. I motsetning til hva som skjedde med konvergente linser, skilles lysstrålene som treffer parallelt med hovedaksen i denne typen linser. På denne måten danner de det som kalles virtuelle bilder av objekter.

I optikk brukes divergerende eller negative linser, som de også er kjent, først og fremst for å korrigere nærsynthet.

Gauss-ligninger av tynne linser og forstørrelse av et objektiv

Generelt er den typen linser som studeres, det som kalles tynne linser. Disse er definert som de som har en liten tykkelse sammenlignet med krumningsradiene til overflatene som begrenser dem.

Denne typen linse kan studeres med den gaussiske ligningen og med ligningen som gjør det mulig å bestemme forstørrelsen av en linse.

Gauss-ligningen

Den gaussiske ligningen for tynne linser brukes til å løse en rekke grunnleggende optiske problemer. Derav dens store betydning. Uttrykket er følgende:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Hvor 1 / f er det som kalles kraften til en linse og f er brennvidden eller avstanden fra det optiske senteret til fokus F. Måleenheten til kraften til en linse er diopteren (D), der 1 D = 1 m ^-1 . For deres del er p og q henholdsvis avstanden som et objekt befinner seg i, og avstanden som dens bilde blir observert med.

Forstørrelse av et objektiv

Den laterale forstørrelsen av en tynn linse oppnås med følgende uttrykk:

M = - q / p

Hvor M er forstørrelsen. Fra verdien av økningen kan en rekke konsekvenser trekkes ut:

Hvis -M-> 1, er bildestørrelsen større enn objektet

Hvis -M- <1, er bildestørrelsen mindre enn objektstørrelsen

Hvis M> 0, er bildet rett og på samme side av linsen som objektet (virtuelt bilde)

Hvis M <0, er bildet omvendt og på motsatt side av objektet (ekte bilde)

Trening løst

En kropp ligger en meter unna et konvergerende objektiv, som har en brennvidde på 0,5 meter. Hvordan vil kroppsbildet se ut? Hvor langt borte vil det være?

Vi har følgende data: p = 1 m; f = 0,5 m.

Vi kobler disse verdiene til Gauss-ligningen for tynne linser:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Og det følgende gjenstår:

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

Vi isolerer 1 / q

1 / q = 1

For å fjerne q og få:

q = 1

Derfor erstatter vi i ligningen forstørrelse av en linse:

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

Derfor er bildet reelt siden q> 0, invertert fordi M <0 og av samme størrelse siden den absolutte verdien til M er 1. Til slutt er bildet en meter unna fokus.

referanser

1. Lett (nd). På Wikipedia. Hentet 18. mars 2019, fra es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teori om refleksjon, om elektromagnetiske og partikkelbølger. Springer.
3. Lett (nd). I Wikipedia. Hentet 20. mars 2019, fra en.wikipedia.org.
4. Objektiv (nd). På Wikipedia. Hentet 17. mars 2019, fra es.wikipedia.org.
5. Objektiv (optikk). I Wikipedia. Hentet 19. mars 2019, fra en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optikk (4. utg.). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fysisk. 3. utgave. Barcelona: Jeg snudde meg.