Joonistage kujutluspildid. Kujutiste loomine, mida õhuke objektiiv annab. Õhuke läätse valem

Punkti pilt S läätses on kõigi murdunud kiirte või nende jätkude lõikepunkt. Esimesel juhul on pilt reaalne, teisel - kujuteldav. Nagu alati, piisab kõigi kiirte ristumispunkti leidmiseks suvalise kahe konstrueerimisest. Seda saame teha teise murdumisseaduse abil. Selleks tuleb mõõta suvalise kiire langemisnurk, arvutada murdumisnurk, konstrueerida murdunud kiir, mis mingi nurga all langeb läätse teisele küljele. Pärast selle langemisnurga mõõtmist on vaja arvutada uus murdumisnurk ja konstrueerida väljuv kiir. Nagu näha, on töö küllaltki töömahukas, mistõttu seda enamasti välditakse. Vastavalt läätsede teadaolevatele omadustele saab ilma arvutusteta konstrueerida kolm kiirt. Mis tahes optilise teljega paralleelselt langev kiir läbib pärast kahekordset murdumist tegeliku fookuse või selle jätkumine kujutletava fookuse. Pöörduvuse seaduse kohaselt väljub vastava fookuse suunas langev kiir pärast topeltmurdmist teatud optilise teljega paralleelselt. Lõpuks läbib kiir objektiivi optilist keskpunkti kõrvale kaldumata.

Joonisel fig. 7 joonistatud pildipunkti S koonduvas läätses, joonisel fig. 8 - hajumises. Selliste konstruktsioonide puhul on kujutatud optiline peatelg ja sellel kuvatakse fookuskaugused F (kaugused põhifookusest või fookustasanditest objektiivi optilise keskpunktini) ja topeltfookuskaugused (koonduvate läätsede puhul). Seejärel otsivad nad murdunud kiirte (või nende jätkude) lõikepunkti, kasutades kahte ülalnimetatutest.

Tavaliselt on optilisel peateljel asuva punkti kujutise konstrueerimine keeruline. Sellise konstruktsiooni jaoks peate võtma mis tahes kiire, mis on paralleelne mõne külgmise optilise teljega (katkendjoon joonisel 9). Pärast kahekordset murdumist läbib see sekundaarse fookuse, mis asub selle sekundaarse telje ja fookustasandi ristumiskohas. Teise kiirena on mugav kasutada kiirt, mis läheb mööda optilist peatelge murdumata.

Joonisel fig. 10 kujutab kahte koonduvat objektiivi. Teine “parem” kogub kiired kokku, lähendab, on “tugevam”. optiline võimsus objektiivi nimetatakse fookuskauguse pöördväärtuseks:

Objektiivi võimsust väljendatakse dioptrites (D).

Riis. kümme

Üks diopter on sellise objektiivi optiline võimsus, mille fookuskaugus on 1 m.

Koonduvatel läätsedel on positiivne murdumisvõime, samas kui lahknevatel läätsedel on negatiivne murdumisvõime.

Objekti kujutise konstrueerimine koonduvas läätses taandub selle äärmuslike punktide konstrueerimisele. Objektina valige nool AB(joonis 11). Punkti pilt A ehitatud nagu joonisel fig. 7, punkt B1 võib leida, nagu joonisel 19. Tutvustame tähistust (sarnaselt peeglite puhul kasutatavale): kaugus objektist objektiivini | BO| = d; kaugus objektist pildiobjektiivini | BO 1 | = f, fookuskaugus | OF| = F. Kolmnurkade sarnasusest A 1 B 1 O ja ABO (piki võrdseid teravaid - vertikaalseid - nurki täisnurksed kolmnurgad sarnane). Kolmnurkade sarnasusest A 1 B 1 F ja DOF(sama sarnasuse märgi järgi) . Järelikult

Või fF = df − dF .

Võrrandi liikme jagamine liikmega dFf ja liigutades negatiivse liikme võrrandi teisele poole, saame:

Oleme tuletanud läätse valemi sarnaselt peegli valemiga.

Divergeeruva läätse puhul (joonis 22) “töötab” peaaegu kujuteldav fookus. Pange tähele, et punkt A1 on murdunud kiirte jätkumise lõikepunkt, mitte murdunud kiire FD ja langeva kiire AO lõikepunkt.

Tõestuseks kaaluge kiirte langemist punktist A kaugema fookuse suunas. Pärast kahekordset murdumist väljub see läätsest paralleelselt optilise põhiteljega, nii et selle jätk läbib punkti A1. Punkti B kujutist saab konstrueerida sarnaselt joonisele fig. 9. Vastavate kolmnurkade sarnasusest; ; fF = dF − df või

Läätse valemi uuringut on võimalik läbi viia sarnaselt peegli valemi uurimisega.

Kuidas muutub objekti kujutis, kui selle pool objektiivist on katki? Pilt muutub vähem intensiivseks, kuid ei muutu selle kuju ega asend. Samamoodi objekti kujutis mis tahes objektiivi või peegli tükis.

Ideaalses süsteemis punkti kujutise konstrueerimiseks piisab, kui konstrueerida kaks sellest punktist lähtuvat kiirt. Nendele kahele langevale kiirele vastav väljuvate kiirte lõikepunkt on selle punkti soovitud kujutis.

USE kodifitseerija teemad: piltide ehitamine objektiividesse, valem õhuke objektiiv.

Õhukeste läätsede kiirte teekonna reeglid, mis on sõnastatud aastal, viivad meid kõige olulisema väiteni.

Pildi teoreem. Kui läätse ees on valguspunkt, siis pärast läätses murdumist ristuvad kõik kiired (või nende jätkud) ühes punktis.

Punkti nimetatakse punktipildiks.

Kui murdunud kiired ise lõikuvad mingis punktis, siis nimetatakse kujutist kehtiv. Seda saab näha ekraanil, kuna valguskiirte energia on koondunud ühte punkti.

Kui aga mingis punktis ei lõiku murdunud kiired ise, vaid nende jätkud (see juhtub siis, kui murdunud kiired pärast läätse lahknevad), siis nimetatakse pilti kujutlusvõimeliseks. Seda ei saa ekraanile vastu võtta, sest punktis ei koondu energiat. Meenutame, et kujutluspilt tekib meie aju eripära tõttu – viia lahknevad kiired lõpule nende kujuteldava ristumiskohani ja näha sellel ristumiskohal helendav punkt.Imaginaarne kujutis eksisteerib ainult meie mõtetes.

Pildi teoreem on õhukeste läätsede pildistamise aluseks. Tõestame seda teoreemi nii koonduvate kui ka lahknevate läätsede puhul.

Lähenev objektiiv: tegelik pilt punktid.

Vaatame kõigepealt koonduvat objektiivi. Olgu kaugus punktist objektiivini, olgu objektiivi fookuskaugus. Põhimõttelisi on kaks erinevad juhtumid: ja (nagu ka vahejuhtum ). Me käsitleme neid juhtumeid ükshaaval; igaühes neist meie
Arutleme punktallika ja laiendatud objekti kujutiste omaduste üle.

Esimene juhtum:. Punktvalgusallikas asub objektiivist kaugemal kui vasak fookustasapind (joonis 1).

Optilist keskpunkti läbiv kiir ei murdu. Me võtame meelevaldne kiir , konstrueerime punkti, kus murdunud kiir lõikub kiirega ja siis näitame, et punkti asukoht ei sõltu kiire valikust (teisisõnu, punkt on kõigi võimalike kiirte puhul sama) . Seega selgub, et kõik punktist väljuvad kiired lõikuvad punktis pärast läätses murdumist ja kujutise teoreem saab vaadeldaval juhul tõestatud.

Punkti leiame konstrueerides edasi liikuda tala . Saame seda teha: joonistame kiiruga paralleelse külgmise optilise telje, kuni see lõikub fookustasandiga külgfookuses, misjärel joonistame murdunud kiiret, kuni see lõikub kiirega punktis.

Nüüd otsime kaugust punktist objektiivini. Näitame, et seda kaugust väljendatakse ainult ja -ga, st selle määrab ainult allika asukoht ja läätse omadused ning seega ei sõltu see konkreetsest kiirest.

Kukkume ristid optilisele peateljele. Joonistame selle ka paralleelselt optilise peateljega, st läätsega risti. Saame kolm paari sarnaseid kolmnurki:

, (1)
, (2)
. (3)

Selle tulemusena on meil järgmine võrduste ahel (võrdusmärgi kohal olev valemi number näitab, millisest sarnaste kolmnurkade paarist see võrdsus saadi).

(4)

Kuid seos (4) kirjutatakse ümber järgmiselt:

. (5)

Siit leiame soovitud kauguse punktist objektiivini:

. (6)

Nagu näeme, ei sõltu see tegelikult kiire valikust. Seetõttu läbib iga kiir pärast läätse murdumist meie konstrueeritud punkti ja see punkt on allika tõeline kujutis

Pildi teoreem on sel juhul tõestatud.

Kujutisteoreemi praktiline tähtsus seisneb selles. Kuna kõik allika kiired ristuvad pärast objektiivi ühes punktis - selle kujutis -, siis pildi koostamiseks piisab, kui võtta kaks kõige mugavamat kiirt. Mida täpsemalt?

Kui allikas ei asu optilisel peateljel, sobivad mugavateks kiirteks järgmised:

Läätse optilist keskpunkti läbiv kiir - see ei murdu;
- optilise põhiteljega paralleelne kiir - pärast murdumist läbib see fookuse.

Nende kiirte abil pildi konstrueerimine on näidatud joonisel fig. 2.

Kui punkt asub optilisel peateljel, jääb järele ainult üks mugav kiir - kulgeb mööda optilist peatelge. Teiseks talaks tuleb võtta "ebamugav" (joon. 3).

Vaatame uuesti väljendit ( 5 ). Seda saab kirjutada veidi teistsugusel kujul, atraktiivsemalt ja meeldejäävamalt. Esmalt liigutame seadet vasakule:

Nüüd jagame selle võrdsuse mõlemad pooled arvuga a:

(7)

Nimetatakse seost (7). õhuke läätse valem(või lihtsalt objektiivi valem). Seni on objektiivi valem saadud koonduva läätse puhul ja jaoks. Järgnevalt tuletame selle valemi muudatused muudel juhtudel.

Nüüd pöördume tagasi seose (6) juurde. Selle tähtsus ei piirdu sellega, et see tõestab kujutise teoreemi. Samuti näeme, et see ei sõltu kaugusest (joon. 1, 2) allika ja optilise peatelje vahel!

See tähendab, et ükskõik millise segmendi punkti me võtame, on selle kujutis objektiivist samal kaugusel. See asub segmendil - nimelt segmendi ristumiskohas kiirtega, mis läbib läätse ilma murdumiseta. Eelkõige on punkti kujutis punkt .

Seega oleme kindlaks teinud olulise fakti: segment on segmendi kujutisega lombid. Edaspidi kutsume esialgset segmenti, mille pilt meid huvitab teema ja on joonistel tähistatud punase noolega. Vajame noole suunda, et jälgida, kas pilt on sirge või tagurpidi.

Lähenev objektiiv: objekti tegelik kujutis.

Liigume edasi objektide kujutiste käsitlemise juurde. Tuletage meelde, et kui oleme juhtumiga seotud. Siin võib eristada kolme tüüpilist olukorda.

üks.. Objekti kujutis on reaalne, ümberpööratud, suurendatud (joonis 4; näidatud on topeltfookus). Objektiivi valemist järeldub, et sel juhul nii saab (miks?).

Selline olukord realiseerub näiteks grafoprojektorites ja filmikaamerates - need optilised seadmed annavad suurendatud pildi sellest, mis on ekraanil filmil. Kui olete kunagi slaide näidanud, siis teate, et slaid tuleb projektorisse pista tagurpidi – et pilt ekraanil näeks õige välja, mitte ei kukuks tagurpidi välja.

Kujutise suuruse ja objekti suuruse suhet nimetatakse objektiivi lineaarseks suurenduseks ja seda tähistatakse Г - (see on kreeka suur "gamma"):

Kolmnurkade sarnasusest saame:

. (8)

Valemit (8) kasutatakse paljudes ülesannetes, kus on tegemist objektiivi lineaarse suurendusega.

2. . Sel juhul leiame valemist (6), et ja . Objektiivi lineaarne suurendus vastavalt punktile (8) on võrdne ühega, st kujutise suurus võrdub objekti suurusega (joon. 5).

Riis. 5.a=2f: pildi suurus võrdub objekti suurusega

3. . Antud juhul tuleneb objektiivi valemist, et (miks?). Objektiivi lineaarne suurendus on väiksem kui üks – pilt on tõeline, ümberpööratud, vähendatud (joonis 6).

See olukord on paljude jaoks tavaline optilised instrumendid: kaamerad, binoklid, teleskoobid - ühesõnaga need, milles saadakse pilte kaugetest objektidest. Objekti objektiivist eemaldudes väheneb selle kujutise suurus ja läheneb fookustasandile.

Oleme esimese juhtumi läbivaatamise täielikult lõpetanud. Liigume edasi teise juhtumi juurde. See ei ole enam nii suur.

Lähenev objektiiv: punkti virtuaalne kujutis.

Teine juhtum:. Punktvalgusallikas asub läätse ja fookustasandi vahel (joonis 7).

Lisaks sellele, et kiir läheb ilma murdumiseta, käsitleme jälle suvalist kiirt. Nüüd aga saadakse objektiivi väljumisel kaks lahknevat kiirt. Meie silm jätkab neid kiiri, kuni nad ühes punktis ristuvad.

Kujutise teoreem ütleb, et punkt on kõigi punktist lähtuvate kiirte jaoks sama. Tõestame seda uuesti kolme paari sarnase kolmnurgaga:

Märgistades uuesti läbi kauguse objektiivist, on meil vastav võrdsuste ahel (selle saate juba hõlpsalt aru saada):

. (9)

. (10)

Väärtus ei sõltu kiirest, mis tõestab meie juhtumi puhul pilditeoreemi. Niisiis, see on allika virtuaalne pilt. Kui punkt ei asu optilisel peateljel, siis on pildi konstrueerimiseks kõige mugavam võtta optilist keskpunkti läbiv kiir ja optilise peateljega paralleelne kiir (joonis 8).

Noh, kui punkt asub optilisel peateljel, siis pole enam kuhugi minna – tuleb leppida kiirga, mis langeb viltu objektiivile (joon. 9).

Seos (9) viib meid vaadeldava juhtumi objektiivi valemi variandi juurde. Esiteks kirjutame selle seose ümber järgmiselt:

ja seejärel jagage saadud võrdsuse mõlemad pooled arvuga a:

. (11)

Võrreldes (7) ja (11) näeme väikest erinevust: termini ees on plussmärk, kui pilt on tõeline, ja miinusmärk, kui pilt on kujutluslik.

Valemiga (10) arvutatud väärtus ei sõltu samuti punkti ja optilise peatelje vahelisest kaugusest. Nagu ülal (pidage meeles punktiga arutluskäiku), tähendab see, et segmendi kujutis joonisel fig. 9 on lõik.

Lähenev objektiiv: objekti virtuaalne kujutis.

Seda silmas pidades saame hõlpsasti luua pildi objektiivi ja fookustasandi vahel asuvast objektist (joonis 10). See osutub kujuteldavaks, otseseks ja suurendatuks.

Sellist pilti näete, kui vaatate suurendusklaasist väikest eset - luupi. Korpus on täielikult lahti võetud. Nagu näete, on see kvalitatiivselt erinev meie esimesest juhtumist. See pole üllatav - lõppude lõpuks peitub nende vahel vahepealne "katastroofiline" juhtum.

Lähenev lääts: objekt fookustasandil.

Vahejuhtum: Valgusallikas asub objektiivi fookustasandil (joonis 11).

Nagu eelmisest jaotisest mäletame, ristuvad paralleelse kiirte kiired pärast murdumist koonduvas läätses fookustasandis - nimelt põhifookuses, kui kiir langeb läätsega risti, ja külgfookuses. kui kiir langeb viltu. Kiirte teekonna pööratavust kasutades järeldame, et kõik fookustasandil asuvad allika kiired lähevad pärast objektiivist lahkumist üksteisega paralleelselt.

Riis. 11. a=f: pilt puudub

Kus on punkti kujutis? Pilte pole. Kuid keegi ei keela meil eeldada, et paralleelsed kiired lõikuvad lõpmatult kauges punktis. Siis jääb sel juhul kehtima kujutise teoreem, kujutis on lõpmatuses.

Seega, kui objekt asub täielikult fookustasandil, asub selle objekti kujutis lõpmatuses(või mis on sama, see puudub).

Seega oleme täielikult kaalunud piltide konstrueerimist lähenevas objektiivis.

Lähenev objektiiv: punkti virtuaalne kujutis.

Õnneks pole olukordi nii palju kui koonduva objektiivi puhul. Kujutise olemus ei sõltu sellest, kui kaugel objekt lahknevast läätsest on, seega on siin ainult üks juhtum.

Jällegi võtame kiire ja suvalise kiire (joonis 12). Objektiivi väljumisel on meil kaks lahknevat kiirt ja , mida meie silm ehitab kuni ristumiskohani punktis .

Peame taas tõestama kujutise teoreemi – et punkt on kõigil kiirtel sama. Tegutseme samade kolme sarnaste kolmnurkade paari abil:

(12)

. (13)

B väärtus ei sõltu kiirte ulatusest
, seega ulatuvad kõigi murdunud kiirte laiendused
ristuvad punktis - punkti kujutluspilt . Pildi teoreem on seega täielikult tõestatud.

Tuletame meelde, et koonduva läätse jaoks saime sarnased valemid (6) ja (10) . Nende nimetaja puhul kadus (pilt läks lõpmatuseni) ja seetõttu eristas see juhtum põhimõtteliselt erinevaid olukordi ja .

Kuid valemi (13) puhul ei kao nimetaja ühegi a puhul. Seetõttu pole lahkneva objektiivi jaoks kvalitatiivselt seda erinevaid olukordi allika asukoht - siin on ainult üks juhtum, nagu me eespool ütlesime.

Kui punkt ei asu optilisel peateljel, on selle kujutise koostamiseks mugav kaks kiirt: üks läbib optilist keskpunkti, teine ​​on paralleelne optilise peateljega (joonis 13).

Kui punkt asub optilisel peateljel, siis tuleb teine ​​kiir võtta suvaliselt (joonis 14).

Et aru saada, milline objektiiv millise kujutise annab, peate esmalt meeles pidama, et peamine füüsiline nähtus, mida objektiivi loomisel kasutatakse, on see, mis läbib keskkonda. Just see nähtus võimaldas luua sellise seadme, mis suudab juhtida valgusvoogude suunda. Sellise kontrolli põhimõtteid selgitatakse lastele koolis, kaheksanda klassi füüsikakursusel.

Sõna lääts määratlus ja selle valmistamiseks kasutatud materjal

Objektiivi kasutatakse selleks, et inimene näeks objekti suurendatud või vähendatud kujutist. Näiteks teleskoobi või mikroskoobi abil. Seetõttu on see seade läbipaistev. Seda tehti eesmärgiga näha objekte sellistena, nagu me tegelikult oleme, vaid muudetud suuruses. Seda ei värvita ega moonutata, kui seda ei nõuta. See tähendab, et objektiiv on läbipaistev korpus. Liigume edasi selle komponentide juurde. Objektiiv koosneb kahest pinnast. Need võivad olla kõverjoonelised, sageli sfäärilised või üks neist on kõverjooneline ja teine ​​tasane. Just nendest tasanditest sõltub, milline objektiiv annab millise pildi. Läätsede valmistamise materjal laias igapäevaelus on klaas või plast. Edasi räägime üldise mõistmise huvides konkreetselt klaasläätsedest.

Jagamine kumer- ja nõgusläätsedeks

See jaotus sõltub objektiivi kujust. Kui läätse keskosa on servadest laiem, nimetatakse seda kumeraks. Kui vastupidi, keskosa on servadest õhem, nimetatakse sellist seadet nõgusaks. Mis veel oluline on? Oluline on keskkond, kus läbipaistev keha asub. See, milline objektiiv millise pildi annab, sõltub ju murdumisest kahes meediumis - objektiivis endas ja seda ümbritsevas aines. Lisaks käsitleme ainult õhuruumi, kuna klaasist või plastikust läätsed on kehtestatud keskkonnanäitajatest kõrgemad.

koonduv objektiiv

Võtame kumerläätse ja laseme sellest läbi valgusvoo (paralleelkiired). Pärast pinna tasapinna läbimist koguneb vool ühes punktis, mistõttu läätse nimetatakse koonduvaks läätseks.

Et mõista, millise pildi annab koonduv objektiiv ja mis tahes muu, peate meeles pidama selle peamised parameetrid.

Olulised parameetrid antud klaaskeha omaduste mõistmiseks

Kui objektiiv on piiratud kahe sfäärilise pinnaga, siis on selle sfääridel loomulikult teatud raadius. Neid raadiusi nimetatakse kõverusraadiusteks, mis väljuvad sfääride keskpunktidest. Mõlemat keskpunkti ühendavat sirgjoont nimetatakse optiliseks teljeks. Õhukesel läätsel on punkt, mille kaudu kiir läbib ilma eelnevast suunast suurema kõrvalekaldeta. Seda nimetatakse objektiivi optiliseks keskpunktiks. Läbi selle keskpunkti, mis on risti optilise teljega, saab joonistada risti tasapind. Seda nimetatakse objektiivi põhitasandiks. Samuti on punkt, mida nimetatakse põhifookuseks - koht, kuhu kiired pärast klaasikeha läbimist kogunevad. Analüüsides küsimust, millise pildi annab koonduv lääts, on oluline meeles pidada, et selle fookus on tagakülg kiirte sisenemisest. Lahkneva objektiiviga on fookus kujuteldav.

Millise pildi objektist annab koonduv lääts?

See sõltub otseselt sellest, kui kaugele objekt objektiivi suhtes asetseb. Päris pilti ei teki, kui objekt asetatakse objektiivi fookuse ja objektiivi enda vahele.

Pilt on kujuteldav, sirge ja oluliselt suurendatud. Sellise pildi elementaarne näide on suurendusklaas.

Kui asetate objektid fookuse taha, on võimalikud kaks võimalust, kuid mõlemal juhul on pilt ennekõike tagurpidi ja tõeline. Erinevus on ainult suuruses. Kui asetate objektid fookuse ja topeltfookuse vahele, siis pilti suurendatakse. Kui asetate selle topeltfookuse taha, väheneb see.

Mõnel juhul võib juhtuda, et pilti ei saada üldse. Nagu ülaltoodud jooniselt näha, kui asetate objekti just läätse fookuspunkti, jooksevad objekti ülemise punkti ristuvad jooned paralleelselt. Vastavalt sellele ei tule ristmik kõne allagi, sest pildi saab kätte vaid kusagilt lõpmatuses. Huvitav on ka juhtum, kui objekt asetatakse topeltfookuse kohale. Sel juhul pööratakse pilt tagurpidi, päris, kuid suuruselt identne algobjektiga.

Joonistel on see objektiiv skemaatiliselt kujutatud segmendina, mille otstes on väljapoole suunatud nooled.

lahknev objektiiv

Loogiliselt võttes on nõguslääts lahknev. Selle erinevus seisneb selles, et see annab virtuaalse pildi. Valguskiired pärast selle läbimist hajuvad erinevad küljed, seega tegelikku pilti pole. Vastus küsimusele, milline pilt annab, on alati sama. Igal juhul ei pöörata pilti ümber, see tähendab sirge, see on kujuteldav ja vähendatud.

Joonistel on see objektiiv skemaatiliselt kujutatud segmendina, mille otstes on sissepoole suunatud nooled.

Mis on kuvandi loomise põhimõte

Ehitamisel on mitu etappi. Objektil, mille kujutist ehitatakse, on tipp. Sellest tuleb tõmmata kaks joont: üks läbi läätse optilise keskpunkti, teine ​​paralleelselt optilise teljega objektiivile ja seejärel läbi fookuse. Nende joonte ristumiskoht annab pildi tipu. Järgmiseks pole vaja muud, kui ühendada optiline telg ja saadud punkt paralleelselt algse objektiga. Juhul, kui objekt on objektiivi fookuse ees, on pilt kujuteldav ja asub objektiga samal küljel.

Me mäletame, millise pildi annab lahknev lääts, seega ehitame nõgusläätse jaoks kujutise sama põhimõtte järgi, ainult ühe erinevusega. Ehitamiseks kasutatava objektiivi fookus on samal pool objektiga, mille kujutist on vaja ehitada.

järeldused

Teeme ülaltoodud materjalidest kokkuvõtte, et mõista, milline objektiiv millise pildi annab. On selge, et objektiiv võib suureneda ja väheneda, kuid küsimused on erinevad.

Küsimus number üks: millised objektiivid annavad tõelise pildi? Vastus on ainult kollektiivne. See on nõgus koonduv objektiiv, mis võib anda tõelise pildi.

Küsimus number kaks: milline objektiiv toodab virtuaalset pilti? Vastus on hajumine ja mõnel juhul, kui objekt on fookuse ja objektiivi vahel, on see kollektiivne.

Joonisel fig. 22 kujutab klaasläätsede lihtsamaid profiile: tasapinnaline kumer, kaksikkumer (joonis 22, b), lame-nõgus (joonis 22, sisse) ja kaksiknõgus (joonis 22, G). Kaks esimest neist õhus on kogunemine objektiivid ja kaks teist - hajumine. Neid nimetusi seostatakse sellega, et koonduvas läätses kaldub kiir murdunult optilise telje suunas ja lahknevas läätses vastupidi.

Optilise põhiteljega paralleelselt kulgevad kiired suunatakse koonduva läätse taha (joonis 23, a), et nad koguneksid punktis nimega keskenduda. Lahknevas läätses suunatakse optilise põhiteljega paralleelselt liikuvad kiired kõrvale, nii et nende jätkud kogutakse langevate kiirte küljel asuvasse fookusesse (joonis 23, b). Õhukese läätse mõlema külje fookuste kaugus on ühesugune ega sõltu objektiivi parema ja vasaku pinna profiilist.

Riis. 22. Plano-kumer ( a), kaksikkumer ( b), tasapinnaline-nõgus ( sisse) ja kaksiknõgus ( G) objektiivid.

Riis. 23. Optilise peateljega paralleelselt kulgevate kiirte teekond koguvates (a) ja lahknevates (b) läätsedes.

Objektiivi keskpunkti läbiv kiir (joonis 24, a- koonduv lääts, joon. 24, b- lahknev lääts), ei murdu.

Riis. 24. Optilist keskpunkti läbivate kiirte kulg O , koonduvates (a) ja lahknevates (b) läätsedes.

Kiired, mis liiguvad üksteisega paralleelselt, kuid mitte paralleelselt optilise peateljega, lõikuvad punktis (külgfookus) fookustasand, mis läbib optilise põhiteljega risti läätse fookust (joon. 25, a- koonduv lääts, joon. 25, b- lahknev lääts).

Riis. 25. Kiirte paralleelsete kiirte kulg koguvates (a) ja hajutavates (b) läätsedes.

.

Konvergentse läätse abil punkti kujutise (näiteks noole otsa) konstrueerimisel (joonis 26) kiirgatakse sellest punktist kaks kiirt: paralleelselt optilise peateljega ja läbi keskpunkti. O läätsed.

Riis. 26. Kujutiste ehitamine koonduvas objektiivis

Sõltuvalt noole ja objektiivi kaugusest on võimalik saada nelja tüüpi kujutisi, mille omadused on kirjeldatud tabelis 2. Optilise peateljega risti oleva segmendi kujutise konstrueerimisel selgub ka selle kujutis segment, mis on risti optilise peateljega.

Millal lahknev objektiiv objekti kujutis võib olla ainult ühte tüüpi - kujuteldav, taandatud, otsene. Seda on lihtne kontrollida, tehes noole otsa sarnaseid konstruktsioone, kasutades kahte kiirt (joonis 27).

tabel 2