Piirrä kuvitteellisia kuvia. Rakenna kuvia, joita ohut linssi antaa. Ohut linssin kaava

Pistekuva S linssissä on kaikkien taittuneiden säteiden tai niiden jatkojen leikkauspiste. Ensimmäisessä tapauksessa kuva on todellinen, toisessa - kuvitteellinen. Kuten aina, kaikkien säteiden leikkauspisteen löytämiseksi riittää rakentaa mitkä tahansa kaksi. Voimme tehdä tämän käyttämällä toista taittumissääntöä. Tätä varten sinun on mitattava mielivaltaisen säteen tulokulma, laskettava taittumiskulma, rakennettava taittunut säde, joka jossain kulmassa putoaa linssin toiselle pinnalle. Kun tämä tulokulma on mitattu, on tarpeen laskea uusi taitekulma ja rakentaa lähtevä säde. Kuten näette, työ on melko työlästä, joten sitä yleensä vältetään. Linssien tunnettujen ominaisuuksien mukaan voidaan rakentaa kolme sädettä ilman laskelmia. Minkä tahansa optisen akselin suuntainen säde kulkee kaksinkertaisen taittamisen jälkeen todellisen fokuksen läpi tai sen jatke kulkee kuvitteellisen fokuksen läpi. Kääntyvyyslain mukaan vastaavan fokuksen suuntaan tuleva säde poistuu kaksinkertaisen taittumisen jälkeen tietyn optisen akselin suuntaisesti. Lopuksi säde kulkee linssin optisen keskustan läpi poikkeamatta.

Kuvassa 7 piirretty kuvapiste S suppenevassa linssissä, kuvassa. 8 - sirontana. Tällaisissa rakenteissa optinen pääakseli on kuvattu ja siinä esitetään polttovälit F (etäisyydet pääfookeista tai polttotasoista linssin optiseen keskustaan) ja kaksoispolttovälit (konvergoiville linsseille). Sitten he etsivät taittuneiden säteiden (tai niiden jatkojen) leikkauspistettä käyttämällä mitä tahansa kahta yllä olevista.

Yleensä on vaikeaa rakentaa kuvaa optisella pääakselilla sijaitsevasta pisteestä. Tällaista rakennetta varten sinun on otettava mikä tahansa säde, joka on yhdensuuntainen jonkin optisen sivuakselin kanssa (katkoviiva kuvassa 9). Kaksinkertaisen taittumisen jälkeen se kulkee sivupolttopisteen läpi, joka sijaitsee tämän sivuakselin ja polttotason leikkauskohdassa. Toisena säteenä on kätevää käyttää sädettä, joka kulkee taittumatta optista pääakselia pitkin.

Kuvassa Kuvassa 10 on kaksi suppenevaa linssiä. Toinen "parempi" kerää säteet, tuo ne lähemmäksi, se on "voimakkaampi". optinen teho linssiä kutsutaan polttovälin käänteiseksi:

Linssin teho ilmaistaan ​​dioptereina (D).

Riisi. 10

Yksi diopteri on sellaisen linssin optinen teho, jonka polttoväli on 1 m.

Suppenevilla linsseillä on positiivinen taittokyky, kun taas hajaantuvilla linsseillä on negatiivinen taittokyky.

Kohteen kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä rajoittuu sen ääripisteiden rakentamiseen. Valitse objektiksi nuoli AB(Kuva 11). Pistekuva A rakennettu kuten kuvassa. 7, piste B1 löytyy, kuten kuvassa 19. Otetaan käyttöön merkintä (samanlainen kuin peilejä tarkasteltaessa): etäisyys esineestä linssiin | BO| = d; etäisyys kohteesta kuvan linssiin | BO 1 | = f, polttoväli | OF| = F. Kolmioiden samankaltaisuudesta A 1 B 1 O ja ABO (samaa terävää - pystysuoraa - kulmia pitkin suorakulmaiset kolmiot samanlainen). Kolmioiden samankaltaisuudesta A 1 B 1 F Ja DOF(samalla samankaltaisuuden merkillä) . Näin ollen

Tai fF = df − dF .

Jakamalla yhtälön termillä termillä dFf ja siirtämällä negatiivinen termi yhtälön toiselle puolelle, saamme:

Olemme johtaneet linssin kaavan peilikaavan kaltaiseksi.

Hajaantuvan linssin tapauksessa (kuva 22) lähes kuvitteellinen tarkennus "toimii". Huomaa, että piste A1 on taittuneiden säteiden jatkon leikkauspiste, ei taittuneen säteen FD ja tulevan säteen AO leikkauspiste.

Tarkastellaan todisteeksi säteen putoamista pisteestä A kohti kaukotarkennusta. Kaksinkertaisen taittamisen jälkeen se poistuu linssistä yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa niin, että sen jatko kulkee pisteen A1 läpi. Pisteen B kuva voidaan rakentaa samalla tavalla kuin kuvassa. 9. Vastaavien kolmioiden samankaltaisuudesta; ; fF = dF − df tai

On mahdollista suorittaa linssin kaavan tutkimus, joka on samanlainen kuin peilin kaavan tutkimus.

Miten kohteen kuva muuttuu, jos sen puolet linssistä on rikki? Kuvasta tulee vähemmän intensiivinen, mutta sen muoto tai sijainti eivät muutu. Vastaavasti objektin kuva missä tahansa linssin tai peilin osassa.

Ideaalijärjestelmän pisteen kuvan muodostamiseksi riittää rakentaa mitkä tahansa kaksi tästä pisteestä tulevaa sädettä. Näitä kahta tulevaa sädettä vastaavien lähtevien säteiden leikkauspiste on haluttu kuva tästä pisteestä.

USE-kooderin aiheet: kuvien rakentaminen linsseihin, kaava ohut linssi.

Säännöt säteiden reitille ohuissa linsseissä, jotka on muotoiltu vuonna, johtavat meidät tärkeimpään lausuntoon.

Kuvalause. Jos linssin edessä on valopiste, niin linssin taittumisen jälkeen kaikki säteet (tai niiden jatkot) leikkaavat yhdessä pisteessä.

Pistettä kutsutaan pistekuvaksi.

Jos taitetut säteet itse leikkaavat jossain pisteessä, kuvaa kutsutaan pätevä. Se voidaan saada näytöltä, koska valonsäteiden energia keskittyy johonkin pisteeseen.

Jos kuitenkaan itse taitetut säteet eivät leikkaa pisteessä, vaan niiden jatkot (tämä tapahtuu, kun taitetut säteet hajaantuvat linssin jälkeen), niin kuvaa kutsutaan kuvitteelliseksi. Sitä ei voida vastaanottaa näytöllä, koska pisteeseen ei keskity energiaa. Muistelemme, että kuvitteellinen kuva syntyy aivomme erityispiirteistä johtuen - täydentääksemme poikkeavat säteet niiden kuvitteelliseen leikkauskohtaan ja nähdä valopisteen tässä risteyksessä. Kuvitteellinen kuva on olemassa vain mielessämme.

Kuvalause toimii pohjana kuvattaessa ohuilla linsseillä. Todistamme tämän lauseen sekä suppeneville että hajaantuville linsseille.

Lähestyvä linssi: todellinen kuva pisteitä.

Katsotaanpa ensin suppenevaa linssiä. Olkoon etäisyys pisteestä objektiiviin, on linssin polttoväli. Perusteellisia on kaksi erilaisia ​​tapauksia: ja (sekä välitapaus ). Käsittelemme nämä tapaukset yksitellen; jokaisessa heistä me
Tarkastellaan pistelähteen ja laajennetun kohteen kuvien ominaisuuksia.

Ensimmäinen tapaus: . Pistevalolähde sijaitsee kauempana linssistä kuin vasen polttotaso (kuva 1).

Optisen keskuksen läpi kulkeva säde ei taitu. Me otamme mielivaltainen ray , rakennamme pisteen, jossa taittunut säde leikkaa säteen, ja sitten näytämme, että pisteen sijainti ei riipu säteen valinnasta (eli piste on sama kaikille mahdollisille säteille ) . Siten käy ilmi, että kaikki pisteestä lähtevät säteet leikkaavat linssin taittumisen jälkeisessä pisteessä, ja kuvalause tullaan todistamaan tarkasteltavalle tapaukselle.

Löydämme pisteen rakentamalla lisäsiirtoa palkki. Voimme tehdä tämän: piirrämme säteen suuntaisen sivullisen optisen akselin, kunnes se leikkaa polttotason sivutarkennuksessa, minkä jälkeen piirrämme taittuneen säteen, kunnes se leikkaa säteen pisteessä.

Nyt etsimme etäisyyttä pisteestä linssiin. Osoitamme, että tämä etäisyys ilmaistaan ​​vain ja :lla, eli sen määrää vain lähteen sijainti ja linssin ominaisuudet, eikä se siten riipu tietystä säteestä.

Pudotetaan kohtisuorat optiselle pääakselille. Piirretään se myös yhdensuuntaisesti optisen pääakselin kanssa, eli kohtisuoraan linssiin nähden. Saamme kolme paria samanlaisia ​​kolmioita:

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

Tuloksena on seuraava yhtäläisyyden ketju (yhtäsuuruusmerkin yläpuolella oleva kaavan numero osoittaa, mistä samankaltaisten kolmioiden parista tämä yhtälö on saatu).

(4)

Mutta relaatio (4) kirjoitetaan uudelleen seuraavasti:

. (5)

Täältä löydämme halutun etäisyyden pisteestä linssiin:

. (6)

Kuten näemme, se ei todellakaan riipu säteen valinnasta. Siksi mikä tahansa säde taittumisen jälkeen linssissä kulkee rakentamamme pisteen läpi, ja tämä piste on todellinen kuva lähteestä

Kuvalause on todistettu tässä tapauksessa.

Kuvalauseen käytännön merkitys on tämä. Koska kaikki lähteen säteet leikkaavat linssin jälkeen yhdessä pisteessä - sen kuvassa - niin kuvan rakentamiseksi riittää ottamaan kaksi kätevintä sädettä. Mitä tarkalleen?

Jos lähde ei ole optisella pääakselilla, seuraavat sopivat käteviksi säteiksi:

Linssin optisen keskustan läpi kulkeva säde - se ei taitu;
- optisen pääakselin suuntainen säde - taittumisen jälkeen se kulkee tarkennuksen läpi.

Kuvan rakentaminen näitä säteitä käyttämällä on esitetty kuvassa. 2.

Jos piste sijaitsee optisella pääakselilla, jäljelle jää vain yksi kätevä säde - kulkee pitkin optista pääakselia. Toisena säteenä on otettava "epämukava" (kuva 3).

Katsotaanpa uudelleen lauseketta ( 5 ). Se voidaan kirjoittaa hieman eri muodossa, houkuttelevammin ja mieleenpainuvammin. Siirretään ensin yksikkö vasemmalle:

Jaamme nyt tämän tasa-arvon molemmat puolet a:

(7)

Relaatiota (7) kutsutaan ohuen linssin kaava(tai vain linssin kaava). Tähän mennessä linssin kaava on saatu suppenevan linssin tapaukselle ja . Seuraavassa johdamme tämän kaavan muunnelmia muita tapauksia varten.

Palataan nyt suhteeseen (6) . Sen merkitys ei rajoitu siihen, että se todistaa kuvalauseen. Näemme myös, että se ei riipu lähteen ja optisen pääakselin välisestä etäisyydestä (kuva 1, 2)!

Tämä tarkoittaa, että otamme minkä tahansa segmentin pisteen, sen kuva on samalla etäisyydellä linssistä. Se sijaitsee segmentillä - nimittäin segmentin leikkauskohdassa säteen kanssa, joka kulkee linssin läpi ilman taittumista. Erityisesti pisteen kuva on piste .

Näin ollen olemme todenneet tärkeän tosiasian: segmentti on lätäköitä segmentin kuvan kanssa. Tästä lähtien kutsumme alkuperäistä segmenttiä, jonka kuvasta olemme kiinnostuneita aihe ja ne on merkitty kuvissa punaisella nuolella. Tarvitsemme nuolen suunnan, jotta voimme seurata, onko kuva suora vai ylösalaisin.

Suppeutuva linssi: kohteen todellinen kuva.

Siirrytäänpä esineiden kuvien tarkasteluun. Muista, että kun olemme asian käsittelyssä. Tässä voidaan erottaa kolme tyypillistä tilannetta.

yksi. . Kohteen kuva on todellinen, käännetty, suurennettu (kuva 4; kaksoistarkennus on merkitty). Linssin kaavasta seuraa, että tässä tapauksessa se on (miksi?).

Tällainen tilanne toteutuu esimerkiksi piirtoheittimissä ja filmikameroissa - nämä optiset laitteet antavat suurennetun kuvan siitä, mitä filmillä on ruudulla. Jos olet joskus näyttänyt dioja, tiedät, että dia on asetettava projektoriin ylösalaisin - jotta kuva ruudulla näyttää oikealta eikä käänny ylösalaisin.

Kuvan koon ja kohteen koon suhdetta kutsutaan linssin lineaariseksi suurennukseksi ja sitä merkitään Г - (tämä on kreikkalainen "gamma"):

Kolmioiden samankaltaisuudesta saamme:

. (8)

Kaavaa (8) käytetään monissa ongelmissa, joissa linssin lineaarinen suurennus liittyy.

2. . Tässä tapauksessa kaavasta (6) huomaamme, että ja . Kohdan (8) mukainen linssin lineaarinen suurennus on yhtä suuri kuin yksi, eli kuvan koko on yhtä suuri kuin kohteen koko (kuva 5).

Riisi. 5.a=2f: kuvan koko on yhtä suuri kuin objektin koko

3. . Tässä tapauksessa linssin kaavasta seuraa, että (miksi?). Linssin lineaarinen suurennus on pienempi kuin yksi - kuva on todellinen, käännetty, pienennetty (kuva 6).

Tämä tilanne on yleinen monille optiset instrumentit: kamerat, kiikarit, kaukoputket - sanalla sanoen ne, joissa saadaan kuvia kaukaisista kohteista. Kun kohde siirtyy pois linssistä, sen kuvan koko pienenee ja lähestyy polttotasoa.

Olemme saaneet ensimmäisen tapauksen tarkastelun kokonaan päätökseen. Siirrytään toiseen tapaukseen. Se ei ole enää niin suuri.

Suppeutuva linssi: pisteen virtuaalinen kuva.

Toinen tapaus: . Pistevalolähde sijaitsee linssin ja polttotason välissä (kuva 7).

Yhdessä säteen kanssa, joka menee taittumatta, tarkastelemme jälleen mielivaltaista sädettä. Kuitenkin nyt kaksi erilaista sädettä ja saadaan ulostulossa linssistä. Silmämme jatkaa näitä säteitä, kunnes ne leikkaavat jossakin pisteessä.

Kuvalause sanoo, että piste on sama kaikille pisteestä lähteville säteille. Todistamme tämän uudelleen kolmella samankaltaisten kolmioiden parilla:

Merkitään jälleen etäisyyden kautta linssiin, meillä on vastaava yhtäläisyysketju (voit helposti selvittää sen jo):

. (9)

. (10)

Arvo ei riipu säteestä, mikä todistaa kuvalauseen meidän tapauksessamme. Joten, on virtuaalinen kuva lähteestä. Jos piste ei ole optisella pääakselilla, niin kuvan muodostamiseksi on kätevintä ottaa optisen keskustan läpi kulkeva säde ja optisen pääakselin suuntainen säde (kuva 8).

No, jos piste sijaitsee optisella pääakselilla, niin ei ole minne mennä - sinun on tyytyttävä säteeseen, joka putoaa vinosti linssille (kuva 9).

Relaatio (9) johtaa meidät linssikaavan muunnelmaan tarkasteltavalle tapaukselle. Ensin kirjoitamme tämän suhteen uudelleen seuraavasti:

ja jaa sitten tuloksena olevan tasa-arvon molemmat puolet a:

. (11)

Vertaamalla kohtia (7) ja (11) näemme pienen eron: termiä edeltää plusmerkki, jos kuva on todellinen, ja miinusmerkki, jos kuva on kuvitteellinen.

Kaavalla (10) laskettu arvo ei myöskään riipu pisteen ja optisen pääakselin välisestä etäisyydestä. Kuten yllä (muista päättely pisteellä), tämä tarkoittaa, että segmentin kuva kuvassa. 9 on jakso.

Suppeneva linssi: virtuaalinen kuva kohteesta.

Tätä silmällä pitäen voimme helposti rakentaa kuvan linssin ja polttotason välissä olevasta kohteesta (kuva 10). Se osoittautuu kuvitteelliseksi, suoraksi ja suurennetuksi.

Näet tällaisen kuvan, kun katsot pientä esinettä suurennuslasissa - suurennuslasissa. Kotelo on täysin purettu. Kuten näet, se on laadullisesti erilainen kuin ensimmäinen tapaus. Tämä ei ole yllättävää - loppujen lopuksi heidän välillään on "katastrofaalinen" välitapaus.

Lähestyvä linssi: Objekti polttotasossa.

Välitapaus: Valonlähde sijaitsee linssin polttotasossa (kuva 11).

Kuten muistamme edellisestä kappaleesta, yhdensuuntaisen säteen säteet leikkaavat taittumisen jälkeen suppenevassa linssissä polttotasossa - eli päätarkennuksessa, jos säde osuu kohtisuoraan linssiin nähden, ja sivutarkennuksessa jos säde osuu vinosti. Säteiden reitin käänteisyyden avulla päätämme, että kaikki polttotasossa sijaitsevat lähteen säteet kulkevat linssistä poistuttuaan yhdensuuntaisesti toistensa kanssa.

Riisi. 11. a=f: ei kuvaa

Missä on pisteen kuva? Kuvia ei ole. Kukaan ei kuitenkaan kiellä meitä olettamaan, että yhdensuuntaiset säteet leikkaavat toisiaan äärettömän kaukaisessa pisteessä. Tällöin kuvalause pysyy voimassa, kuva on äärettömässä.

Vastaavasti, jos kohde sijaitsee kokonaan polttotasossa, tämän kohteen kuva sijoittuu äärettömyydessä(tai mikä on sama, puuttuu).

Olemme siis täysin harkinneet kuvien rakentamista suppenevaan linssiin.

Suppeutuva linssi: pisteen virtuaalinen kuva.

Onneksi tilanteita ei ole niin monenlaisia ​​kuin suppenevan linssin tapauksessa. Kuvan luonne ei riipu siitä, kuinka kaukana kohde on hajaantuvasta linssistä, joten tässä on vain yksi tapaus.

Otamme jälleen säteen ja mielivaltaisen säteen (kuva 12). Linssin ulostulossa meillä on kaksi erilaista sädettä ja , jotka silmämme rakentaa pisteen leikkauspisteeseen.

Meidän on jälleen todistettava kuvalause - että piste on sama kaikille säteille. Toimimme samojen kolmen samanlaisen kolmion parin avulla:

(12)

. (13)

B:n arvo ei riipu säteen etäisyydestä
, joten kaikkien taittuneiden säteiden jatkeet ulottuvat
leikkaa pisteessä - pisteen kuvitteellinen kuva. Kuvalause on siis täysin todistettu.

Muista, että konvergoivalle linssille saimme samanlaiset kaavat (6) ja (10) . Niiden nimittäjän tapauksessa katosi (kuva meni äärettömyyteen), ja siksi tämä tapaus erotti olennaisesti erilaiset tilanteet ja .

Mutta kaavan (13) nimittäjä ei katoa minkään a:n osalta. Siksi eroavalle linssille ei ole laadullisesti erilaisia ​​tilanteita lähteen sijainti - tässä on vain yksi tapaus, kuten edellä totesimme.

Jos piste ei ole optisella pääakselilla, niin kaksi sädettä on kätevää sen kuvan rakentamiseen: toinen kulkee optisen keskustan läpi, toinen on yhdensuuntainen optisen pääakselin kanssa (kuva 13).

Jos piste on optisella pääakselilla, niin toinen säde on otettava mielivaltaisesti (kuva 14).

Selvittääksesi, mikä linssi antaa minkäkin kuvan, sinun on ensin muistettava, että tärkein fyysinen ilmiö, jota käytetään linssin luomiseen, on se, joka kulkee väliaineen läpi. Juuri tämä ilmiö mahdollisti sellaisen laitteen luomisen, joka voi ohjata valovirtojen suuntaa. Ohjauksen periaatteet selitetään lapsille koulussa, kahdeksannen luokan fysiikan kurssilla.

Sanan linssi määritelmä ja sen valmistukseen käytetty materiaali

Linssejä käytetään, jotta henkilö näkee suurennetun tai pienennetyn kuvan kohteesta. Esimerkiksi kaukoputken tai mikroskoopin avulla. Siksi tämä laite on läpinäkyvä. Tämä tehtiin tarkoituksena nähdä esineet sellaisina kuin todella olemme, vain kooltaan muutettuina. Sitä ei väritetä, vääristy, jos sitä ei vaadita. Eli linssi on läpinäkyvä runko. Siirrytään sen komponentteihin. Linssi koostuu kahdesta pinnasta. Ne voivat olla kaarevia, usein pallomaisia, tai yksi niistä on kaareva ja toinen litteä. Näiltä tasoilta riippuu, mikä linssi antaa ja mikä kuva riippuu. Materiaali linssien valmistukseen laajassa arjessa on lasi tai muovi. Lisäksi puhumme erityisesti lasilinsseistä yleisen ymmärryksen vuoksi.

Jako kuperaan ja koveraan linssiin

Tämä jako riippuu linssin muodosta. Jos linssin keskiosa on reunoja leveämpi, sitä kutsutaan kuperaksi. Jos päinvastoin, keskiosa on ohuempi kuin reunat, tällaista laitetta kutsutaan koveraksi. Mikä muu on tärkeää? Tärkeää on ympäristö, jossa läpinäkyvä kappale sijaitsee. Loppujen lopuksi se, mikä linssi antaa minkäkin kuvan, riippuu taittumisesta kahdessa väliaineessa - itse linssissä ja sitä ympäröivässä aineessa. Lisäksi harkitsemme vain ilmatilaa, koska lasista tai muovista valmistetut linssit ovat korkeammat kuin vahvistettu ympäristöindikaattori.

lähentyvä linssi

Otetaan kupera linssi ja johdetaan valovirta (rinnakkaissäteet) sen läpi. Pintatason läpi kulkemisen jälkeen virtaus kerääntyy yhteen pisteeseen, minkä vuoksi linssiä kutsutaan suppenevaksi linssiksi.

Ymmärtääksesi, millaisen kuvan lähentyvä linssi antaa, ja itse asiassa mikä tahansa muu, sinun on muistettava sen pääparametrit.

Tärkeitä parametreja tietyn lasikappaleen ominaisuuksien ymmärtämiseksi

Jos linssiä rajoittaa kaksi pallomaista pintaa, niin sen palloilla on tietysti tietty säde. Näitä säteitä kutsutaan kaarevuussäteiksi, jotka tulevat esiin pallojen keskuksista. Suoraa linjaa, joka yhdistää molemmat keskukset, kutsutaan optiseksi akseliksi. Ohuessa linssissä on piste, jonka läpi säde kulkee ilman suurta poikkeamaa edellisestä suunnastaan. Sitä kutsutaan linssin optiseksi keskipisteeksi. Tämän keskustan läpi, kohtisuorassa optiseen akseliin nähden, voidaan piirtää kohtisuorassa tasossa. Sitä kutsutaan linssin päätasoksi. Siellä on myös piste, jota kutsutaan pääpainopisteeksi - paikka, johon säteet kerääntyvät kulkiessaan lasirungon läpi. Analysoitaessa kysymystä siitä, millaisen kuvan lähentyvä linssi antaa, on tärkeää muistaa, että sen fokus on kääntöpuoli säteiden sisäänpääsystä. Hajaantuvalla linssillä tarkennus on kuvitteellinen.

Millaisen kuvan kohteesta suppeneva linssi antaa?

Se riippuu suoraan siitä, kuinka kaukana kohde on linssiin nähden. Todellista kuvaa ei synny, jos objekti asetetaan objektiivin tarkennuksen ja itse linssin väliin.

Kuva on kuvitteellinen, suora ja suuresti suurennettu. Perusesimerkki tällaisesta kuvasta on suurennuslasi.

Jos asetat kohteita tarkennuksen taakse, kaksi vaihtoehtoa on mahdollista, mutta molemmissa tapauksissa kuva on ensin käänteinen ja todellinen. Ero on vain koossa. Jos asetat esineitä tarkennuksen ja kaksoistarkentamisen väliin, kuva suurennetaan. Jos asetat sen kaksinkertaisen tarkennuksen taakse, se pienenee.

Joissakin tapauksissa voi tapahtua, että kuvaa ei vastaanoteta ollenkaan. Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, jos sijoitat kohteen juuri linssin polttopisteeseen, viivat, jotka leikkaavat objektin yläpisteen, kulkevat rinnakkain. Näin ollen leikkaus ei tule kysymykseen, koska kuva voidaan saada vain jossain äärettömyydessä. Mielenkiintoinen on myös tapaus, jossa esine sijoitetaan kaksoistarkennuspaikalle. Tässä tapauksessa kuva käännetään ylösalaisin, aito, mutta kooltaan identtinen alkuperäisen kohteen kanssa.

Kuvissa tämä linssi on kaaviomaisesti kuvattu segmenttinä, jonka päissä on ulospäin osoittavia nuolia.

erottuva linssi

Loogisesti kovera linssi on divergentti. Sen ero on, että se antaa virtuaalisen kuvan. Valosäteet sen ohitettuaan hajaantuvat eri puolia, joten varsinaista kuvaa ei ole. Vastaus kysymykseen, mikä kuva antaa, on aina sama. Joka tapauksessa kuvaa ei käännetä ylösalaisin, eli suora, se on kuvitteellinen ja pienennetty.

Kuvissa tämä linssi on kaaviomaisesti kuvattu segmenttinä, jonka päissä on nuolet, jotka näyttävät sisäänpäin.

Mikä on kuvan rakentamisen periaate

Rakennusvaiheita on useita. Objektilla, jonka kuva rakennetaan, on kärkipiste. Siitä on vedettävä kaksi viivaa: yksi linssin optisen keskustan läpi, toinen optisen akselin suuntainen linssiin ja sitten tarkennuksen läpi. Näiden viivojen leikkauspiste antaa kuvan kärjen. Seuraavaksi tarvitaan vain optisen akselin ja tuloksena olevan pisteen yhdistäminen yhdensuuntaisesti alkuperäisen kohteen kanssa. Jos kohde on linssin tarkennuksen edessä, kuva on kuvitteellinen ja samalla puolella kohteen kanssa.

Muistamme, millaisen kuvan hajoava linssi antaa, joten rakennamme kuvan koveralle linssille, saman periaatteen mukaan, vain yhdellä erolla. Rakentamiseen käytetyn linssin fokus on samalla puolella kuin objekti, jonka kuva on rakennettava.

johtopäätöksiä

Tehdään yhteenveto yllä olevista materiaaleista ymmärtääksemme, mikä linssi antaa minkäkin kuvan. On selvää, että linssi voi kasvaa ja pienentyä, mutta kysymykset ovat erilaisia.

Kysymys numero yksi: mitkä linssit tuottavat todellisen kuvan? Vastaus on vain kollektiivinen. Se on kovera suppeneva linssi, joka voi antaa todellisen kuvan.

Kysymys numero kaksi: millainen objektiivi tuottaa virtuaalisen kuvan? Vastaus on sironta, ja joissakin tapauksissa, kun kohde on tarkennuksen ja linssin välissä, se on kollektiivinen.

Kuvassa Kuva 22 näyttää lasilinssien yksinkertaisimmat profiilit: tasokuperi, kaksoiskupera (kuva 22, b), litteäksi kovera (kuva 22, sisään) ja kaksoiskovera (kuva 22, G). Kaksi ensimmäistä heistä ilmassa ovat kokoontuminen linssit ja kaksi toista - hajoaminen. Nämä nimet liittyvät siihen, että suppenevassa linssissä säde taittuessaan poikkeaa optista akselia kohti ja päinvastoin hajaantuvassa linssissä.

Optisen pääakselin suuntaisesti kulkevat säteet taivutetaan suppenevan linssin taakse (kuva 23, mutta), jotta he kokoontuvat pisteeseen nimeltä keskittyä. Hajautuvassa linssissä optisen pääakselin suuntaisesti kulkevat säteet poikkeutetaan siten, että niiden jatkot kerätään tulevan säteen puolella olevaan fokukseen (kuva 23, b). Ohuen linssin molemmilla puolilla oleva etäisyys polttopisteeseen on sama, eikä se riipu linssin oikean ja vasemman pinnan profiilista.

Riisi. 22. Tasokupera ( mutta), kaksoiskupera ( b), tasokovera ( sisään) ja kaksoiskovera ( G) linssejä.

Riisi. 23. Säteiden reitti, jotka kulkevat samansuuntaisesti optisen pääakselin kanssa keräävissä (a) ja hajaantuvissa (b) linsseissä.

Linssin keskustan läpi kulkeva säde (kuva 24, mutta- suppeneva linssi, kuva. 24, b- hajoava linssi), ei taitu.

Riisi. 24. Optisen keskuksen läpi kulkevien säteiden kulku NOIN , suppenevissa (a) ja hajaantuvissa (b) linsseissä.

Toistensa kanssa yhdensuuntaiset, mutta eivät optisen pääakselin suuntaiset säteet leikkaavat pisteessä (sivufokus) polttotaso, joka kulkee linssin fokuksen läpi kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden (kuva 25, mutta- suppeneva linssi, kuva. 25, b- poikkeava linssi).

Riisi. 25. Yhdensuuntaisten säteiden kulku keräävissä (a) ja sirottavissa (b) linsseissä.

.

Kun rakennetaan (kuva 26) kuvaa pisteestä (esimerkiksi nuolen kärjestä) konvergoivalla linssillä, tästä pisteestä lähtee kaksi sädettä: yhdensuuntainen optisen pääakselin kanssa ja keskustan läpi. O linssit.

Riisi. 26. Kuvien rakentaminen suppenevaan linssiin

Riippuen nuolen ja linssin välisestä etäisyydestä voidaan saada neljän tyyppisiä kuvia, joiden ominaisuudet on kuvattu taulukossa 2. Kun muodostetaan kuva segmentistä, joka on kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden, sen kuva osoittautuu myös segmentti, joka on kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden.

Kun erottuva linssi esineen kuva voi olla vain yhtä tyyppiä - kuvitteellinen, pelkistetty, suora. Tämä on helppo varmistaa tekemällä samanlaiset rakenteet nuolen päästä kahdella säteellä (kuva 27).

taulukko 2