Lentes: tipos de lentes (física). Formas de recolha, lente de dispersão óptica. Como determinar o tipo de lente?

As lentes tendem a ter uma superfície esférica ou quase esférica. Eles podem ser convexa, côncava ou plana (raio do infinito). Tem duas superfícies através do qual a luz passa. Eles podem ser combinados de diferentes maneiras para formar diferentes tipos de lentes (foto dada mais adiante neste artigo):

• Se ambas as superfícies são convexas (curvada para fora) porção central é mais espessa do que as arestas.
• Lente com esferas convexas e côncavas é chamado o menisco.
• Lente com uma superfície plana é chamado um plano-côncava ou plano-convexa, dependendo da natureza da outra esfera.

Como determinar o tipo de lente? Vamos examinar isso com mais detalhes.

Coleta de lentes: tipos de lentes

Independentemente de superfícies de acoplamento, se a sua espessura na porção central é maior do que as arestas, que são referidos para a recolha. Tem um comprimento focal positivo. Os seguintes tipos de convergindo lentes:

• plano-convexa,
• lenticular,
• uma peça côncava-convexa (menisco).

Eles são chamados de "positivo".

Lentes de propagação: tipos de lentes

Se a sua espessura é mais fina no centro do que nas arestas, que são chamados de espalhamento. Tem um negativo comprimento focal. Existem alguns tipos de dispersão lentes:

• plano-côncava,
• biconcave,
• côncava-convexa (menisco).

Eles são chamados de "negativo".

conceitos básicos

Os raios divergem de uma fonte pontual de um único ponto. Eles são chamados de feixe. Quando o feixe de entra da lente, cada feixe é refractado mudando a sua direcção. Por esta razão, o feixe pode sair a lente de uma forma mais ou menos divergente.

Alguns tipos de lentes ópticas mudar a direção dos raios de modo que eles convergem para um único ponto. Se a fonte de luz está disposta pelo menos a uma distância focal, o feixe convergir num ponto que, pelo menos à mesma distância.

imagens reais e virtuais

Uma fonte pontual de luz é chamado de objeto válido, e o ponto de convergência do feixe de raios próximos da lente, é uma imagem válida.

Importância tem uma variedade de fontes pontuais distribuídas sobre geralmente uma superfície plana. Um exemplo é a imagem no vidro moído, iluminado por trás. Outro exemplo da película de filme é iluminado por trás de modo que a luz passou através da lente, multiplica a imagem em uma tela plana.

Nestes casos, falar sobre o plano. Ponto no plano de imagem 1: 1 correspondem aos pontos no plano objeto. O mesmo se aplica às figuras geométricas, mesmo que a imagem resultante pode ser invertido com relação ao objeto de cima para baixo ou da esquerda para a direita.

raios-dedo do pé em um ponto cria uma imagem real, e a diferença – imaginário. Quando é claramente delineada na tela – ele é válido. Se a mesma imagem pode ser visto só de olhar através da lente em direção à fonte de luz, ele é chamado imaginário. Reflexo no espelho – imaginário. Uma imagem que pode ser visto através de um telescópio – também. Mas a projeção da lente da câmera para o filme dá uma imagem real.

distância focal

lentes de foco pode ser encontrado por passar por ele um feixe de raios paralelos. O ponto em que eles vêm juntos, e ele vai se concentrar F. A distância entre o ponto focal da lente é chamado de seu comprimento focal f. você pode ignorar os raios paralelos do outro lado e, assim, encontrar F em ambos os lados. Cada lente tem dois dois F e f. Se ele é relativamente fina em comparação com a sua distância focal, os últimos são aproximadamente iguais.

Divergência e convergência

Caracterizado por um comprimento lentes convergentes focais positivos. Formas deste tipo de lentes (plano-convexo, biconcave, menisco) reduzir os raios saindo deles, mais do que eles foram reduzidos a isso. As lentes de coleta pode ser formado como uma verdadeira e uma imagem imaginária. O primeiro é formado somente se a distância entre a lente para o objecto é maior do que o focal.

Caracterizado por um valor negativo de lentes divergentes comprimento focal. Formas de este tipo de lentes (plano-côncava, bicôncavos, menisco) raios diluída mais do que eles foram divorciaram antes de entrar na sua superfície. lentes de propagação criar uma imagem virtual. Somente quando a convergência do incidente raios significativa (eles convergem em algum lugar entre a lente eo ponto focal no lado oposto) raios formados ainda podem convergir para formar uma imagem real.

diferenças importantes

Deve ter muito cuidado para distinguir convergência ou divergência da convergência vigas ou lente de divergência. Tipos de lentes e Puchkov Sveta pode não ser o mesmo. Raios associados com um ponto de objeto ou imagem, são chamados divergente se "fugir" e convergente se "reunir" juntos. Em qualquer coaxial sistema óptico óptico eixo é o caminho dos raios. O feixe ao longo do eixo que passa sem qualquer mudança de direcção devido à refracção. É, de fato, uma boa definição do eixo óptico.

Feixe que está se afastando da distância do eixo óptico é chamada divergente. E aquele que está ficando mais perto dele, é chamado convergente. Raios paralelos ao eixo óptico, são a convergência ou divergência de zero. Assim, quando se fala sobre a convergência ou divergência do feixe, é correlacionado com o eixo óptico.

Alguns tipos de lentes, a física dos quais é de tal modo que o feixe é desviado para uma extensão maior em relação ao eixo óptico, são recolhidos. Eles convergem os raios convergem mais e divergente afastando-se menos. Eles são mesmo capazes, se sua força é suficiente para esta finalidade, fazer um pacote de paralela ou convergente. Da mesma forma divergente lente pode dissolver raios mais divergentes e convergentes – para fazer paralelo ou divergente.

lupas

Uma lente com duas superfícies convexas mais espessa no centro do que nas extremidades, e pode ser usado como um ampliador simples ou lupa. Neste caso, o observador olhando através de sua imagem imaginário, grande. A lente da câmara, no entanto, formar-se a película ou o sensor real geralmente reduzida em tamanho em comparação com o objeto.

óculos

A capacidade da lente para mudar a convergência de luz é chamada a sua força. É expresso em dioptrias, D = 1 / f, onde f – distância focal em metros.

Na lente com a potência de 5 dioptrias de f = 20 cm. Isso indica dioptria optometrista escrever óculos de prescrição. Por exemplo, ele gravou 5,2 dioptrias. Na oficina terminado peça de trabalho levar 5 dioptrias, resultando na fábrica, e um pouco moer uma superfície de adicionar 0,2 dioptrias. O princípio é que para lentes finas, em que duas áreas estão perto um do outro, observa-se regra que a sua potência total é a soma de cada dioptria: D = D ₁ + D _2.

telescópio de Galileu

Na época de Galileu (o início do século XVII), aponta na Europa foram amplamente disponível. Eles tendem a ser fabricado na Holanda e distribuído por vendedores ambulantes. Galileo heard que alguém na Holanda colocar os dois tipos de lentes em um tubo, para objetos distantes parecem maiores. Ele usou uma lente teleobjetiva reúne em uma extremidade do tubo, e uma ocular de dispersão de curta distância na outra extremidade. Se a distância focal da lente igual a f _o e f _{e ocular,} a distância entre eles deve ser f _{o-f de e,} e a força (ampliação angular) f _o / f _e. Tal esquema é chamado de tubo de Galileu.

Telescópio tem aumentos de 5 ou 6 vezes, comparáveis aos binóculos de mão contemporâneos. Isto é suficiente para muitos emocionantes observações astronômicas. Você pode facilmente ver as crateras lunares, quatro luas de Júpiter, os anéis de Saturno, as fases de Vênus, nebulosas e aglomerados de estrelas, assim como as estrelas mais fracas na Via Láctea.

telescópio Kepler

Kepler ouviu falar sobre tudo isso (ele correspondeu Galileo) e construiu um outro tipo de telescópio com duas lentes de coleta. Uma em que um grande comprimento focal, uma lente, e aquele em que ele é menos – a ocular. A distância entre eles é igual a f _e f _{o +,} e a ampliação angular é f _o / f _e. Este telescópio Kepler (ou astronômico) cria uma imagem invertida, mas para as estrelas ou a lua não importa. Este esquema tem proporcionado uma maior ainda iluminação do campo de visão do telescópio de Galileu, e foi mais conveniente de usar, pois permite manter seus olhos em uma posição fixa e ver todo o campo de visão de ponta a ponta. O dispositivo permite obter um aumento maior do que o tubo Galileu sem degradação grave.

Ambos os telescópios sofrem de aberração esférica, resultando em uma imagem não completamente focado, e aberração cromática, que cria a dispersão de cor. Kepler (Newton) acreditava que estes defeitos não podem ser ultrapassados. Eles não antecipou que pode haver tipos de lentes acromáticas, a física dos quais serão conhecidos apenas no século XIX.

telescópio refletor

Gregory sugeriu que como a lente pode ser usado espelhos do telescópio, uma vez que eles não têm nenhuma dispersão de cor. Newton tomou esta ideia e criou um telescópio newtoniano a forma de um espelho prateado côncava e uma ocular positiva. Ele entregou a amostra para a Royal Society, onde permanece até hoje.

telescópio de lente única pode projetar uma imagem em uma tela ou filme. Para aumento apropriado requer uma lente positiva com uma distância focal grande, digamos, 0,5 m, 1 m ou muitos metros. Tal arranjo é frequentemente usado em fotografia astronômica. Pessoas não familiarizadas com a óptica pode parecer situação paradoxal onde mais fraco lente longa foco dá maiores aumentos.

esferas

Sugeriu-se que as culturas antigas podem ter tido telescópios, porque eles fizeram as pequenas esferas de vidro. O problema é que não se sabe o que eles foram usados, e eles são, é claro, não poderia formar a base de um bom telescópio. Bolas podem ser usados para aumentar os objetos pequenos, mas a qualidade, ao mesmo tempo não era satisfatório.

A distância focal da esfera de vidro ideal é muito curto e forma uma imagem real é muito perto da esfera. Além disso, as aberrações (distorção geométrica) significativo. O problema reside na distância entre as duas superfícies.

No entanto, se você fizer um sulco profundo equatorial para bloquear os raios, que causam defeitos de imagem, verifica-se lupa muito medíocre em multa. Esta decisão é atribuída a Coddington, um ampliador de seu nome pode ser comprado hoje por um pequeno lupas de mão para estudar objetos muito pequenos. Mas a evidência de que isso foi feito antes do século 19, não.