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Lenti: tipi di lenti (fisica). Forme di raccolta lente ottica disperdente,. Come determinare il tipo di obiettivo?

Le lenti tendono ad avere una superficie sferica o quasi sferica. Essi possono essere convessa, concava o piana (raggio di infinito). Presenta due superfici attraverso cui passa la luce. Essi possono essere combinati in modi diversi per formare diversi tipi di lenti (foto dato più avanti in questo articolo):

  • Se entrambe le superfici sono convessi (verso l'esterno curva) porzione centrale è più spesso rispetto ai bordi.
  • Lente con sfere concave e convesse si chiama menisco.
  • Lente con una superficie piana è chiamato piano-concavo o piano-convessa, a seconda della natura dell'altro sfera.

Come determinare il tipo di obiettivo? Esaminiamo più in dettaglio.

Raccolta lenti: tipi di lenti

Indipendentemente superfici di accoppiamento se il loro spessore nella porzione centrale è maggiore rispetto ai bordi, essi sono indicati raccolta. Hanno una lunghezza focale positiva. I seguenti tipi di lenti convergenti:

  • piano-convessa,
  • biconvessa,
  • un concavo-convesso (menisco).

Essi sono chiamati "positivo".

Le lenti di diffusione: i tipi di lenti

Se il loro spessore è più sottile al centro che ai bordi, essi sono chiamati dispersione. Avere un effetto negativo lunghezza focale. Ci sono alcuni tipi di dispersione lenti:

  • piano-concava,
  • biconcave,
  • concavo-convesso (menisco).

Essi sono chiamati "negativo".

concetti di base

I raggi divergono da una sorgente puntiforme di un singolo punto. Essi sono chiamati fascio. Quando il fascio entra nella lente, ciascun fascio viene rifratta cambiando la sua direzione. Per questo motivo, il fascio può uscire dalla lente divergente in una più o meno.

Alcuni tipi di lenti ottiche cambiano la direzione dei raggi in modo da convergere in un unico punto. Se la sorgente di luce è disposto almeno alla distanza focale, il fascio converge in un punto che, almeno alla stessa distanza.

immagini reali e virtuali

Una sorgente puntiforme di luce è chiamato oggetto valido, e il punto di convergenza del fascio di raggi provenienti dalla lente, è un'immagine valida.

Importanza ha una schiera di sorgenti puntiformi distribuite su di solito una superficie piana. Un esempio è l'immagine sul vetro smerigliato, illuminato da dietro. Un altro esempio del nastro di pellicola è illuminata da dietro in modo che la luce è passato attraverso la lente, moltiplica l'immagine su uno schermo piatto.

In questi casi, parlare del piano. Punto sul piano dell'immagine 1: 1 corrispondono a punti sul piano oggetto. Lo stesso vale per le figure geometriche, anche se l'immagine risultante può essere invertito rispetto all'oggetto da cima a fondo o da sinistra a destra.

Toe raggi in un punto crea un'immagine reale, e la differenza – immaginario. Quando è chiaramente delineato sullo schermo – è valido. Se la stessa immagine può essere vista solo guardando attraverso la lente verso la fonte di luce, si chiama immaginario. Riflesso nello specchio – immaginario. Un quadro che può essere visto attraverso un telescopio – pure. Ma la proiezione della lente della fotocamera per il film dà un'immagine reale.

focale

obiettivi del fuoco può essere trovato passando attraverso un fascio di raggi paralleli. Il punto in cui si incontrano, e si concentreranno F. La distanza dal punto focale della lente è detta lunghezza focale f. è possibile saltare i raggi paralleli dall'altro lato e quindi trovare F su entrambi i lati. Ciascuna lente ha due due F e f. Se è relativamente sottile rispetto alla sua lunghezza focale, quest'ultima sono approssimativamente uguali.

Divergenza e convergenza

Caratterizzato da un positivo lenti convergenti lunghezza focale. Forme di questo tipo di lenti (piano-convessa, biconcava, menisco) riducono i raggi provenienti da loro, più di quanto sono stati ridotti a questo. Le lenti di raccolta possono essere formati come un vero e un'immagine immaginario. La prima è formata solo se la distanza dalla lente all'oggetto è maggiore della focale.

Caratterizzato da una lunghezza divergenti negative focali. Forme di questo tipo di lenti (piano-concava, biconcava, menisco) ultravioletti diluito più di quanto non divorziarono prima di salire sulla loro superficie. lenti di diffusione creare un'immagine virtuale. Solo quando la convergenza dell'incidente raggi significativa (convergono da qualche parte tra la lente e il punto focale sul lato opposto) raggi formate possono comunque convergono per formare un'immagine reale.

importanti differenze

Dovrebbe essere molto attenti a distinguere convergenza o divergenza di convergenza travi o l'obiettivo di divergenza. Tipi di lenti e Puchkov Sveta non può essere lo stesso. Raggi associati a un punto oggetto o immagine, sono chiamati divergenti se "scappano" e convergente se "raccogliere" insieme. In ogni coassiale sistema ottico ottico asse è il percorso dei raggi. Il fascio lungo l'asse passa senza alcuna variazione di direzione a causa rifrazione. È, infatti, una buona definizione dell'asse ottico.

Fascio che si allontana dalla distanza dall'asse ottico è chiamato divergente. E colui che è sempre più vicino ad esso, è chiamato convergenti. Raggi paralleli all'asse ottico, sono la convergenza zero o divergenza. Così, quando si parla di convergenza o divergenza del fascio, è correlata con l'asse ottico.

Alcuni tipi di lenti, la fisica dei quali è tale che il fascio viene deflesso in misura maggiore rispetto all'asse ottico, vengono raccolti. Convergono raggi convergono più e divergenti allontanandosi meno. Essi sono anche in grado, se la loro forza è sufficiente a questo scopo, fanno un fascio di parallelo o convergente. Allo stesso modo divergente lente può sciogliere più raggi divergenti e convergenti – rendere paralleli o divergenti.

lenti d'ingrandimento

Una lente con due superfici convesse spessa al centro rispetto ai bordi, e può essere usato come una semplice lente o lente. In questo caso, l'osservatore che guarda attraverso il suo immaginario, immagine di grandi dimensioni. L'obiettivo della fotocamera, tuttavia, formano sulla pellicola o sul sensore effettivo solito ridotte dimensioni rispetto all'oggetto.

occhiali

La capacità della lente per cambiare la convergenza della luce è chiamato la sua forza. È espressa in diottrie D = 1 / f, dove f – lunghezza focale in metri.

Nel cristallino con la potenza di 5 diottrie F = 20 cm. Ciò indica diottrie optometrista crei occhiali da vista. Ad esempio, ha registrato 5.2 diottrie. Nel laboratorio pezzo finito rimessa 5 diottrie, risultante in fabbrica, e un po macinare una superficie di aggiungere 0,2 diottrie. Il principio è che per lenti sottili, in cui due aree sono vicini l'uno all'altro, è regola osservato che il loro potere totale è la somma di ogni diottria: D = D 1 2 + D.

Il telescopio di Galileo

Ai tempi di Galileo (agli inizi del XVII secolo), i punti in Europa erano ampiamente disponibili. Essi tendono ad essere fabbricati nei Paesi Bassi e distribuito da venditori ambulanti. Galileo heard che qualcuno nei Paesi Bassi ha messo i due tipi di lenti in un tubo, per oggetti distanti sembrano più grandi. Ha usato un teleobiettivo raccoglie in un'estremità del tubo, e una dispersione oculare corto-getto all'altra estremità. Se la lunghezza focale dell'obiettivo uguale a F o ed oculare f e la distanza tra di essi deve essere fo -f e, e la forza (ingrandimento angolare) f o / f e. Tale schema è chiamato tubo Galileo.

Telescopio ha aumenti 5 o 6 volte, paragonabili a binocoli portatili contemporanei. Questo è sufficiente per molti emozionanti osservazioni astronomiche. Si può facilmente vedere i crateri lunari, quattro lune di Giove, gli anelli di Saturno, le fasi di Venere, nebulose e ammassi stellari, così come le stelle più deboli nella Via Lattea.

telescopio Keplero

Kepler sentito parlare di tutto questo (che corrisponde Galileo) e costruito un altro tipo di telescopio con due lenti di raccolta. Quello in cui una grande lunghezza focale, una lente, e uno in cui viene meno – l'oculare. La distanza tra loro è uguale a f f Eo +, e l'ingrandimento angolare è f o / f e. Questo kepleriano (o astronomico) telescopio crea un'immagine capovolta, ma per le stelle o la luna non importa. Questo schema ha fornito un più uniforme illuminazione del campo di vista del telescopio galileiano, ed era più comodo da usare in quanto permette di tenere gli occhi in una posizione fissa e visualizzare l'intero campo di vista da bordo a bordo. Il dispositivo permette di ottenere un aumento superiore tubo Galileo senza grave deterioramento.

Entrambi i telescopi soffrono di aberrazione sferica, producendo un'immagine non completamente concentrata, e l'aberrazione cromatica, che crea frangiatura. Keplero (Newton) ritiene che questi difetti non possono essere superati. Essi non anticipare che ci possono essere i tipi di lenti acromatici, la fisica di cui saranno noti solo nel XIX secolo.

telescopio riflettore

Gregory ha suggerito che, come l'obiettivo possono essere utilizzati specchi del telescopio, poiché non hanno frange di colore. Newton ha preso questa idea e ha creato un telescopio newtoniano la forma di uno specchio concavo e argentato un oculare positivo. Ha consegnato il campione alla Royal Society, dove rimane a questo giorno.

telescopio singolo obiettivo può proiettare un'immagine su uno schermo o di un film. Per una corretta aumento richiede una lente positiva con una grande distanza focale, per esempio, 0,5 m, 1 m o molti metri. Tale disposizione è spesso usato in fotografia astronomica. Le persone non hanno familiarità con l'ottica possono sembrare situazione paradossale in cui più debole lente lungo fuoco dà incrementi maggiori.

sfere

E 'stato suggerito che le antiche culture possono avere avuto telescopi, perché hanno fatto le piccole perline di vetro. Il problema è che non si sa che cosa sono stati utilizzati, e sono, ovviamente, non poteva costituire la base di un buon telescopio. Sfere possono essere utilizzati per aumentare gli oggetti di piccole dimensioni, ma la qualità, allo stesso tempo era poco soddisfacente.

La lunghezza focale della sfera di vetro ideale è molto breve e forma un'immagine reale è molto vicino alla sfera. Inoltre, aberrazioni (distorsione geometrica) significativa. Il problema sta nella distanza tra le due superfici.

Tuttavia, se si effettua una scanalatura profonda equatoriale di bloccare i raggi, che causano difetti dell'immagine, si scopre lente molto mediocre in una multa. Questa decisione è attribuita a Coddington, una lente d'ingrandimento del suo nome può essere acquistato oggi in un piccolo ingrandimento tenuto in mano per studiare oggetti molto piccoli. Ma la prova che questo è stato fatto prima del 19 ° secolo, no.