תכונות העדשה מתכנס, סוגים ופעילות גופנית נפתרה



ה עדשות מתכנסות הם אלה עבים בחלק המרכזי שלהם מדלל בקצוות. כתוצאה מכך, הם מתרכזים (להתכנס) בנקודה אחת את קרני האור הנופל עליהם במקביל לציר הראשי. נקודה זו נקראת פוקוס, או מיקוד תמונות, והיא מיוצגת על ידי האות F. עדשות מתכנסות או חיוביות יוצרות מה שמכונה תמונות אמיתיות של אובייקטים.

דוגמה טיפוסית של עדשה מתכנסת היא זכוכית מגדלת. עם זאת, זה נפוץ למצוא סוג זה של העדשה במכשירים מורכבים הרבה יותר כגון מיקרוסקופים או טלסקופים. למעשה, מיקרוסקופ מרוכבים בסיסיים מיוצרים על ידי שתי עדשות מתכנסות בעלות אורך מוקד קטן. עדשות אלה נקראים אובייקטיביים ועינים.

עדשות מתכנסות משמשים אופטיקה עבור יישומים שונים, אם כי אולי הידועה ביותר היא לתקן פגמים חזותיים. לכן, הם מסומנים לטיפול hyperopia, presbyopia וגם כמה סוגים של אסטיגמציה כגון אסטיגמציה hypermetropic..

אינדקס

  • 1 מאפיינים
  • אלמנטים של עדשות מתכנסות
  • יצירת תמונות בעדשות מתכנסות
  • 4 סוגי עדשות מתכנסות
  • הפרש עם עדשות שונות
  • 6 משוואות גאוסיות של עדשות דקות והגדלה של עדשה
    • 6.1 משוואת גאוס
    • 6.2 הגדלת עדשה
  • תרגיל
  • 8 הפניות 

תכונות

עדשות מתכנסות יש סדרה של מאפיינים המגדירים אותם. מכל מקום, אולי החשוב ביותר הוא זה שכבר קידמנו בהגדרתו. לפיכך, עדשות מתכנסות מאופיינות על ידי הסטת המוקד כל קרן שפוגעת בהם בכיוון המקביל לציר הראשי.

בנוסף, באופן גומלין, כל אירוע קרן עובר את המיקוד הוא refracted במקביל לציר האופטי של העדשה.

אלמנטים של עדשות מתכנסות

לאור המחקר, חשוב לדעת אילו אלמנטים מהווים עדשות באופן כללי ועדשות מתכנסות בפרט.

באופן כללי, המרכז האופטי של העדשה נקרא הנקודה שבה כל קרן עוברת דרכה אינה חווה שום סטייה.

הציר המרכזי הוא הקו המצטרף למרכז האופטי והמוקד העיקרי, אשר כבר הזכרנו אותו מיוצג על ידי האות F.

ההתמקדות העיקרית היא הנקודה שבה כל הקרניים שפוגעות בעדשה במקביל לציר הראשי נמצאות.

המרחק בין המרכז האופטי לבין המיקוד נקרא מרחק המוקד.

מוקדי העקמומיות מוגדרים כמרכזי הספירות היוצרים את העדשה; להיות, מצידה, רדיוס העקמומיות את רדיוס הכדורים המוליכים אל העדשה.

ולבסוף, המטוס המרכזי של העדשה נקרא המטוס האופטי.

גיבוש תמונות בעדשות מתכנסות

בכל הנוגע להיווצרות דימויים בעדשות מתכנסות, יש לקחת בחשבון שורה של כללים בסיסיים המתוארים להלן.

אם הקרן מכה את העדשה במקביל לציר, קרן ה- ray המתקרבת מתמקדת במיקוד התמונה. לעומת זאת, אם קרני רגעים עוברים דרך המיקוד של האובייקט, הקרן עולה בכיוון המקביל לציר. לבסוף, קרני לחצות את המרכז האופטי הם refracted ללא חווה כל סוג של סטייה.

כתוצאה מכך, בתוך העדשה מתכנסת את המצבים הבאים יכולים להתרחש:

- כי האובייקט נמצא ביחס למישור אופטי במרחק גדול פי שניים אורך המוקד. במקרה זה, הדימוי המיוצר הוא אמיתי, הפוך וקטן מן האובייקט.

- כי האובייקט ממוקם במרחק מן המטוס האופטי שווה פעמיים אורך המוקד. כאשר זה קורה, התמונה המתקבלת היא תמונה אמיתית, הפוך ובאותו גודל של האובייקט.

- כי האובייקט נמצא במרחק מהמטוס האופטי בין פעם אחת ל פעמיים מרחק המוקד. לאחר מכן, תמונה מיוצר כי הוא אמיתי, הפוך גדול יותר מאשר את האובייקט המקורי.

- כי האובייקט ממוקם במרחק מהמישור האופטי נחות למרחק המוקד. במקרה זה, התמונה תהיה וירטואלית, ישירה וגדולה יותר מהאובייקט.

סוגי עדשות מתכנסות

ישנם שלושה סוגים שונים של עדשות מתכנסות: עדשות biconvex, עדשות planoconvex עדשות concaveconvex.

עדשות Biconvex, כפי שהשם מרמז, מורכבים משני משטחים קמורים. Planoconvexas, לעומת זאת, יש משטח שטוח משטח קמור. ולבסוף, עדשות קעורות קעורות מיוצרות על ידי משטח קעור וקמור במקצת.

ההבדל עם עדשות שונות

עדשות שונות, לעומת זאת, שונות מ עדשות מתכנסות, כי עובי יורד מן הקצוות לכיוון המרכז. כך, בניגוד למה שקרה עם המתכנס, בסוג זה של עדשות נפרדות קרני האור הפועלות במקביל לציר הראשי. בדרך זו, הם יוצרים את מה שמכונה תמונות וירטואליות של אובייקטים.

באופטיקה, עדשות שונות או שליליות, כפי שהן ידועות, משמשות בעיקר לתיקון מיופיה.

משוואות גאוס של עדשות דקות והגדלה של עדשה

באופן כללי, סוג העדשות הנלמדות הן מה שמכונה עדשות דקות. אלה מוגדרים כאלו שיש להם עובי קטן לעומת רדיוס העקמומיות של המשטחים המגבילים אותם.

סוג זה של העדשה ניתן ללמוד עם משוואת גאוס עם המשוואה המאפשרת לקבוע את ההגדלה של העדשה.

גאוס

המשוואה הגאוסית של עדשות דקות משמשת לפתרון בעיות אופטיות בסיסיות רבות. מכאן חשיבותו הגדולה. הביטוי שלה הוא כדלקמן:

1 / f = 1 / p + 1 / q

כאשר 1 / f הוא מה שנקרא כוחה של העדשה ו- f הוא מרחק המוקד או המרחק מהמרכז האופטי אל המיקוד. יחידת המדידה של עוצמת העדשה היא הדיופטר (D), כאשר 1 D = 1 m-1. מאידך, p ו- q הם בהתאמה המרחק שבו נמצא אובייקט והמרחק שבו נצפתה תמונתו.

הגדלת עדשה

הגדלה לרוחב של עדשה דקה מתקבל עם הביטוי הבא:

M = - q / p

איפה M הוא הגידול. מערכו של הגידול, ניתן להסיק שורה של השלכות:

כן | M > 1, גודל התמונה גדול יותר מזה של האובייקט

כן | M < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

אם M> 0, התמונה צודקת ובאותו צד של העדשה כאובייקט (תמונה וירטואלית)

כן M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

תרגיל קבוע

גוף נמצא במרחק מטר אחד מן העדשה המתכנסת, שאורכה מוקד של 0.5 מטר. איך תיראה תמונת הגוף? כמה רחוק אתה תהיה?

יש לנו את הנתונים הבאים: p = 1 m; f = 0.5 m.

אנו מחליפים ערכים אלה למשוואה הגאוסית של עדשות דקות:

1 / f = 1 / p + 1 / q

וכך נשאר:

1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

פינינו 1 / q

1 / q = 1

כדי, לאחר מכן, לנקות q ולקבל:

q = 1

לפיכך, אנו מחליפים את משוואת ההגדלה של העדשה:

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

לכן, התמונה היא אמיתית מאז q> 0, הפוך כי M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.

הפניות

  1. אור (n.d). בוויקיפדיה. אחזור ב 18 במרץ 2019, מ en.wikipedia.org.
  2. לקנר, ג'ון (1987). תיאוריה של השתקפות, של גלים אלקטרומגנטיים וגלי חלקיקים. שפרינגר.
  3. אור (n.d). בוויקיפדיה. אוחזר ב -20 במרץ 2019, מ en.wikipedia.org.
  4. עדשה (n.d). בוויקיפדיה. ב -17 במרץ 2019, מתוך en.wikipedia.org.
  5. עדשה (אופטיקה). בוויקיפדיה. ב -19 במרץ 2019, מתוך en.wikipedia.org.
  6. הכט, יוג'ין (2002). אופטיקה (מהדורה 4). אדיסון וסלי.
  7. טיפלר, פול אלן (1994). פיזיקה מהדורה שלישית. ברצלונה: Reverté.