Plot denkbeeldige beelden. Beelden bouwen die een dunne lens geeft. Dunne lensformule

Punt afbeelding S in de lens zal er een snijpunt zijn van alle gebroken stralen of hun voortzettingen. In het eerste geval is het beeld echt, in het tweede denkbeeldig. Zoals altijd, om het snijpunt van alle stralen te vinden, is het voldoende om er twee te construeren. We kunnen dit doen met behulp van de tweede brekingswet. Om dit te doen, moet u de invalshoek van een willekeurige straal meten, de brekingshoek berekenen, een gebroken straal construeren, die onder een bepaalde hoek op het andere vlak van de lens zal vallen. Nadat deze invalshoek is gemeten, moet de nieuwe brekingshoek worden berekend en de uitgaande straal worden geconstrueerd. Zoals je kunt zien, is het werk behoorlijk arbeidsintensief, dus het wordt meestal vermeden. Volgens de bekende eigenschappen van de lenzen kunnen zonder berekeningen drie bundels worden geconstrueerd. Een bundel die evenwijdig aan een optische as invalt, zal na dubbele breking door het echte brandpunt gaan of de voortzetting ervan zal door het denkbeeldige brandpunt gaan. Volgens de wet van de omkeerbaarheid zal een bundel die invalt in de richting van het corresponderende brandpunt, na dubbele breking, parallel aan een bepaalde optische as uittreden. Ten slotte zal de bundel zonder af te wijken door het optische centrum van de lens gaan.

Op afb. 7 geplot beeldpunt S in een convergerende lens, in Fig. 8 - in verstrooiing. Bij dergelijke constructies wordt de optische hoofdas afgebeeld en worden daarop de brandpuntsafstanden F weergegeven (afstanden van de hoofdbrandpunten of van de brandvlakken tot het optische centrum van de lens) en dubbele brandpuntsafstanden (voor convergerende lenzen). Vervolgens zoeken ze naar het snijpunt van de gebroken stralen (of hun voortzettingen), met behulp van twee van de bovenstaande.

Gewoonlijk is het moeilijk om een ​​afbeelding te construeren van een punt dat zich op de optische hoofdas bevindt. Voor een dergelijke constructie moet u elke straal nemen die evenwijdig is aan een optische zijas (stippellijn in Fig. 9). Na dubbele breking zal het door een secundair brandpunt gaan, dat op het snijpunt van deze secundaire as en het brandvlak ligt. Als tweede straal is het handig om een ​​straal te gebruiken die zonder breking langs de optische hoofdas gaat.

Op afb. 10 toont twee convergerende lenzen. De tweede "beter" verzamelt de stralen, brengt ze dichterbij, het is "sterker". optische kracht lens heet het omgekeerde van de brandpuntsafstand:

De sterkte van een lens wordt uitgedrukt in dioptrie (D).

Rijst. tien

Eén dioptrie is het optische vermogen van zo'n lens, waarvan de brandpuntsafstand 1 m is.

Convergerende lenzen hebben een positief brekingsvermogen, terwijl divergerende lenzen een negatief brekingsvermogen hebben.

De constructie van een afbeelding van een object in een convergerende lens wordt gereduceerd tot de constructie van zijn uiterste punten. Selecteer als object een pijl AB(Afb. 11). Punt afbeelding EEN opgebouwd zoals in afb. 7, punt B1 kan worden gevonden, zoals in Fig. 19. Laten we een notatie introduceren (vergelijkbaar met die geïntroduceerd bij het beschouwen van spiegels): de afstand van het object tot de lens | BO| = d; afstand van object tot beeldlens | BO 1 | = f, brandpuntsafstand | VAN| = F. Van de gelijkenis van driehoeken EEN 1 B 1 O en ABO (langs gelijke scherpe - verticale - hoeken rechthoekige driehoeken vergelijkbaar). Van de gelijkenis van driehoeken EEN 1 B 1 F en DOF(door hetzelfde teken van overeenkomst) . Vervolgens,

Of fF = df − dF .

De vergelijking term door term delen door dFF en het verplaatsen van de negatieve term naar de andere kant van de vergelijking, krijgen we:

We hebben de lensformule afgeleid die vergelijkbaar is met de spiegelformule.

In het geval van een divergerende lens (Fig. 22) "werkt" de bijna denkbeeldige focus. Merk op dat punt Al het snijpunt is van de voortzetting van de gebroken stralen, en niet het snijpunt van de gebroken straal FD en de invallende straal AO.

Beschouw als bewijs een bundel die invalt van punt A naar het verre brandpunt. Na dubbele breking zal het de lens evenwijdig aan de optische hoofdas verlaten, zodat zijn voortzetting door het punt A1 zal gaan. Het beeld van punt B kan op dezelfde manier worden geconstrueerd als Fig. 9. Van de gelijkenis van de overeenkomstige driehoeken; ; fF = dF − df of

Het is mogelijk om een ​​studie van de formule van een lens uit te voeren, vergelijkbaar met de studie van de formule van een spiegel.

Hoe verandert het beeld van een object als de helft van de lens kapot is? Het beeld wordt minder intens, maar de vorm of positie verandert niet. Evenzo het beeld van een object in een willekeurig stuk van een lens of spiegel.

Om een ​​afbeelding van een punt in een ideaal systeem te construeren, is het voldoende om twee willekeurige stralen te construeren die uit dit punt komen. Het snijpunt van de uitgaande stralen die overeenkomen met deze twee invallende stralen zal het gewenste beeld van dit punt zijn.

Onderwerpen van de USE-codeerder: afbeeldingen bouwen in lenzen, formule dunne lens.

De regels voor het pad van stralen in dunne lenzen, geformuleerd in , leiden ons naar de belangrijkste uitspraak.

Beeldstelling. Als er een lichtpunt voor de lens is, snijden alle stralen (of hun voortzettingen) elkaar op één punt na breking in de lens.

Het punt wordt het puntbeeld genoemd.

Als de gebroken stralen elkaar in een punt snijden, wordt het beeld genoemd Geldig. Het kan op het scherm worden verkregen, omdat de energie van lichtstralen op een punt is geconcentreerd.

Als echter niet de gebroken stralen zelf in een punt snijden, maar hun voortzettingen (dit gebeurt wanneer de gebroken stralen divergeren achter de lens), dan wordt het beeld imaginair genoemd. Het kan niet op het scherm worden ontvangen, omdat er geen energie is geconcentreerd in het punt. We herinneren ons dat een denkbeeldig beeld ontstaat vanwege de eigenaardigheid van onze hersenen - om de divergerende stralen te voltooien tot hun denkbeeldige snijpunt en een lichtgevend punt in dit snijpunt te zien. Een denkbeeldig beeld bestaat alleen in onze geest.

De beeldstelling dient als basis voor beeldvorming in dunne lenzen. We zullen deze stelling bewijzen voor zowel convergerende als divergerende lenzen.

Convergerende lens: werkelijke afbeelding punten.

Laten we eerst kijken naar een convergerende lens. Laat de afstand van het punt tot de lens zijn, de brandpuntsafstand van de lens. Er zijn twee fundamentele verschillende gevallen: en (evenals het tussenliggende geval ). We zullen deze gevallen één voor één behandelen; in elk van hen hebben we
Laten we de eigenschappen van afbeeldingen van een puntbron en een uitgebreid object bespreken.

Eerste geval: . De puntlichtbron bevindt zich verder van de lens dan het linker brandvlak (Fig. 1).

De bundel die door het optische centrum gaat, wordt niet gebroken. We zullen nemen willekeurig straal , we construeren een punt waarop de gebroken straal de straal snijdt , en dan laten we zien dat de positie van het punt niet afhangt van de keuze van de straal (met andere woorden, het punt is hetzelfde voor alle mogelijke stralen ) . Het blijkt dus dat alle stralen die uit het punt komen elkaar snijden op het punt na breking in de lens, en de beeldstelling zal voor het onderhavige geval worden bewezen.

We vinden het punt door te construeren verder bewegen straal . We kunnen dit doen: we tekenen een zijdelingse optische as evenwijdig aan de bundel totdat deze het brandvlak in de zijfocus snijdt, waarna we de gebroken bundel tekenen totdat deze de bundel op het punt kruist.

Nu gaan we op zoek naar de afstand van het punt tot de lens. We zullen laten zien dat deze afstand alleen wordt uitgedrukt in termen van en , d.w.z. het wordt alleen bepaald door de positie van de bron en de eigenschappen van de lens, en is dus niet afhankelijk van een bepaalde bundel.

Laten we de loodlijnen op de optische hoofdas laten vallen. Laten we het ook evenwijdig aan de optische hoofdas tekenen, dat wil zeggen, loodrecht op de lens. We krijgen drie paar gelijkaardige driehoeken:

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

Als resultaat hebben we de volgende reeks gelijkheden (het getal van de formule boven het gelijkteken geeft aan uit welk paar gelijkaardige driehoeken deze gelijkheid werd verkregen).

(4)

Maar , dus relatie (4) wordt herschreven als:

. (5)

Vanaf hier vinden we de gewenste afstand van het punt tot de lens:

. (6)

Zoals we zien, hangt het echt niet af van de keuze van de straal. Daarom zal elke straal na breking in de lens door het door ons geconstrueerde punt gaan, en dit punt zal een echt beeld van de bron zijn

De beeldstelling is in dit geval bewezen.

Het praktische belang van de beeldstelling is dit. Aangezien alle stralen van de bron elkaar op één punt na de lens snijden - zijn beeld - is het voldoende om de twee handigste stralen te nemen om een ​​beeld op te bouwen. Wat precies?

Als de bron niet op de optische hoofdas ligt, zijn de volgende geschikt als handige bundels:

De straal die door het optische centrum van de lens gaat - wordt niet gebroken;
- een straal evenwijdig aan de optische hoofdas - na breking gaat het door de focus.

De constructie van een afbeelding met behulp van deze stralen wordt getoond in Fig. 2.

Als het punt op de optische hoofdas ligt, blijft er slechts één handige straal over - langs de optische hoofdas. Als tweede balk moet men de "ongemakkelijke" nemen (Fig. 3).

Laten we nog eens naar de uitdrukking ( 5 ) kijken. Het kan in een iets andere vorm worden geschreven, aantrekkelijker en gedenkwaardiger. Laten we eerst de eenheid naar links verplaatsen:

We delen nu beide zijden van deze gelijkheid door a:

(7)

Relatie (7) heet dunne lens formule(of alleen de lensformule). Tot nu toe is de lensformule verkregen voor het geval van een convergerende lens en voor . In wat volgt, leiden we wijzigingen van deze formule af voor andere gevallen.

Laten we nu terugkeren naar relatie (6) . Het belang ervan is niet beperkt tot het feit dat het de beeldstelling bewijst. We zien ook dat het niet afhangt van de afstand (Fig. 1, 2) tussen de bron en de optische hoofdas!

Dit betekent dat welk punt van het segment we ook nemen, het beeld zich op dezelfde afstand van de lens zal bevinden. Het zal op een segment liggen - namelijk op de kruising van het segment met een straal die zonder breking door de lens gaat. In het bijzonder zal de afbeelding van een punt een punt zijn.

Zo hebben we een belangrijk feit vastgesteld: het segment is plassen met het imago van het segment. Vanaf nu noemen we het originele segment, waarvan het beeld ons interesseert, onderwerp en zijn in de figuren gemarkeerd met een rode pijl. We hebben de richting van de pijl nodig om te volgen of het beeld recht of omgekeerd is.

Convergerende lens: het werkelijke beeld van een object.

Laten we verder gaan met de overweging van afbeeldingen van objecten. Bedenk dat terwijl we in het kader van de zaak zitten. Hierbij zijn drie typische situaties te onderscheiden.

een. . Het beeld van het object is reëel, omgekeerd, vergroot (Fig. 4; dubbele focus is aangegeven). Uit de lensformule volgt dat het in dit geval zal zijn (waarom?).

Een dergelijke situatie wordt bijvoorbeeld gerealiseerd in overheadprojectors en filmcamera's - deze optische apparaten geven een vergroot beeld van wat er op de film op het scherm staat. Als je ooit dia's hebt getoond, dan weet je dat de dia ondersteboven in de projector moet worden gestoken - zodat het beeld op het scherm er correct uitziet en niet ondersteboven wordt weergegeven.

De verhouding van de grootte van het beeld tot de grootte van het object wordt de lineaire vergroting van de lens genoemd en wordt aangegeven met Г - (dit is de Griekse hoofdletter "gamma"):

Uit de gelijkenis van driehoeken krijgen we:

. (8)

Formule (8) wordt gebruikt bij veel problemen waarbij de lineaire vergroting van de lens betrokken is.

2. . In dit geval vinden we uit formule (6) dat en . De lineaire vergroting van de lens volgens (8) is gelijk aan één, d.w.z. de grootte van het beeld is gelijk aan de grootte van het object (Fig. 5).

Rijst. 5.a=2f: afbeeldingsgrootte is gelijk aan de objectgrootte

3. . In dit geval volgt uit de lensformule dat (waarom?). De lineaire vergroting van de lens is minder dan één - het beeld is echt, omgekeerd, verkleind (Fig. 6).

Deze situatie is voor velen gebruikelijk optische apparaten: camera's, verrekijkers, telescopen - kortom, die waarin beelden van verre objecten worden verkregen. Naarmate het object van de lens af beweegt, wordt het beeld kleiner en nadert het het brandpuntsvlak.

We hebben de behandeling van het eerste geval volledig afgerond. Laten we verder gaan met het tweede geval. Het zal niet meer zo groot zijn.

Convergerende lens: virtueel beeld van een punt.

Tweede geval: . Tussen de lens en het brandvlak bevindt zich een puntlichtbron (Fig. 7).

Samen met de straal die zonder breking gaat, beschouwen we opnieuw een willekeurige straal. Er worden nu echter twee divergerende bundels verkregen bij de uitgang van de lens. Ons oog zal deze stralen voortzetten totdat ze elkaar op een punt kruisen.

De beeldstelling stelt dat het punt hetzelfde zal zijn voor alle stralen die uit het punt komen. We bewijzen dit nogmaals met drie paar gelijkvormige driehoeken:

Opnieuw aanduidend door de afstand van tot de lens, hebben we de bijbehorende keten van gelijkheden (je kunt het al gemakkelijk achterhalen):

. (9)

. (10)

De waarde is niet afhankelijk van de straal, wat de beeldstelling voor ons geval bewijst. Dus, is een virtueel beeld van de bron . Als het punt niet op de optische hoofdas ligt, is het voor het construeren van een afbeelding het handigst om een ​​straal te nemen die door het optische centrum gaat en een straal evenwijdig aan de optische hoofdas (Fig. 8).

Welnu, als het punt op de optische hoofdas ligt, kun je nergens heen - je moet genoegen nemen met een straal die schuin op de lens valt (Fig. 9).

Relatie (9) leidt ons naar een variant van de lensformule voor het beschouwde geval. Eerst herschrijven we deze relatie als:

en deel vervolgens beide zijden van de resulterende gelijkheid door a:

. (11)

Als we (7) en (11) vergelijken, zien we een klein verschil: de term wordt voorafgegaan door een plusteken als de afbeelding echt is, en een minteken als de afbeelding denkbeeldig is.

De met formule (10) berekende waarde is ook niet afhankelijk van de afstand tussen het punt en de optische hoofdas. Zoals hierboven (denk aan de redenering met een punt), betekent dit dat de afbeelding van het segment in Fig. 9 zal een segment zijn.

Convergerende lens: een virtueel beeld van een object.

Met dit in gedachten kunnen we eenvoudig een afbeelding maken van een object dat zich tussen de lens en het brandpuntsvlak bevindt (Fig. 10). Het blijkt denkbeeldig, direct en uitvergroot.

Je ziet zo'n afbeelding als je naar een klein object in een vergrootglas kijkt - een vergrootglas. De koffer is volledig gedemonteerd. Zoals u kunt zien, is het kwalitatief anders dan ons eerste geval. Dit is niet verwonderlijk - tussen hen ligt tenslotte een tussenliggend "catastrofaal" geval.

Convergerende lens: een object in het brandvlak.

Tussengeval: De lichtbron bevindt zich in het brandvlak van de lens (Fig. 11).

Zoals we ons herinneren uit de vorige sectie, zullen de stralen van een parallelle bundel, na breking in een convergerende lens, elkaar snijden in het brandpuntsvlak - namelijk in het hoofdbrandpunt als de bundel loodrecht op de lens invalt, en bij het zijbrandpunt als de straal schuin invalt. Gebruikmakend van de omkeerbaarheid van het pad van de stralen, concluderen we dat alle stralen van de bron die zich in het brandpuntsvlak bevinden, nadat ze de lens hebben verlaten, evenwijdig aan elkaar zullen gaan.

Rijst. 11. a=f: geen afbeelding

Waar is de afbeelding van de stip? Er zijn geen afbeeldingen. Niemand verbiedt ons echter aan te nemen dat parallelle stralen elkaar snijden op een oneindig ver verwijderd punt. Dan blijft de beeldstelling in dit geval geldig, het beeld staat op oneindig.

Dienovereenkomstig, als het object zich volledig in het brandvlak bevindt, zal het beeld van dit object worden gelokaliseerd op oneindig(of, wat hetzelfde is, zal ontbreken).

We hebben dus volledig nagedacht over de constructie van afbeeldingen in een convergerende lens.

Convergerende lens: virtueel beeld van een punt.

Gelukkig zijn er niet zoveel verschillende situaties als bij een convergerende lens. De aard van het beeld hangt niet af van hoe ver het object zich van de divergerende lens bevindt, dus er zal hier maar één geval zijn.

We nemen weer een straal en een willekeurige straal (Fig. 12). Bij de uitgang van de lens hebben we twee divergerende stralen en , die ons oog opbouwt tot aan de kruising op het punt .

We moeten opnieuw de beeldstelling bewijzen - dat het punt voor alle stralen hetzelfde zal zijn. We handelen met behulp van dezelfde drie paren gelijkaardige driehoeken:

(12)

. (13)

De waarde van b is niet afhankelijk van de straalspanne
, dus de verlengingen van alle gebroken stralen overspannen
snijden in een punt - het denkbeeldige beeld van het punt. De beeldstelling is daarmee volledig bewezen.

Bedenk dat we voor een convergerende lens vergelijkbare formules (6) en (10) hebben verkregen. In het geval van hun noemer verdween (het beeld ging naar oneindig), en daarom onderscheidde dit geval fundamenteel verschillende situaties en .

Maar voor formule (13) verdwijnt de noemer voor geen enkele a. Daarom is er voor een divergerende lens geen kwalitatief verschillende situaties bronlocatie - er is hier maar één geval, zoals we hierboven al zeiden.

Als het punt niet op de optische hoofdas ligt, zijn twee bundels handig om het beeld te construeren: de ene gaat door het optische centrum, de andere is evenwijdig aan de optische hoofdas (Fig. 13).

Als het punt op de optische hoofdas ligt, moet de tweede bundel willekeurig worden genomen (Fig. 14).

Om erachter te komen welke lens welk beeld geeft, moet je eerst bedenken dat het belangrijkste fysieke fenomeen dat wordt gebruikt om een ​​lens te maken, het fenomeen is dat door het medium gaat. Het was dit fenomeen dat het mogelijk maakte om zo'n apparaat te maken dat de richting van lichtstromen kan regelen. De principes van een dergelijke controle worden op school aan kinderen uitgelegd in de natuurkundecursus van groep acht.

Definitie van het woord lens en het materiaal dat is gebruikt om het te maken

Lenzen worden gebruikt zodat een persoon een vergroot of verkleind beeld van een object kan zien. Bijvoorbeeld met behulp van een telescoop of microscoop. Daarom is dit apparaat transparant. Dit werd gedaan met het doel om objecten te zien zoals we werkelijk zijn, alleen in grootte veranderd. Het wordt niet gekleurd, vervormd, als dit niet nodig is. Dat wil zeggen, de lens is een transparant lichaam. Laten we verder gaan met de componenten ervan. De lens bestaat uit twee oppervlakken. Ze kunnen kromlijnig zijn, vaak bolvormig, of een ervan zal kromlijnig zijn en de andere plat. Van deze vlakken hangt datgene af welke lens welk beeld geeft. Het materiaal voor de vervaardiging van lenzen in het brede dagelijks leven is glas of plastic. Verder zullen we specifiek praten over glazen lenzen voor een algemeen begrip.

Verdeling in convexe en concave lenzen

Deze verdeling is afhankelijk van de vorm van de lens. Als de lens een middel heeft dat breder is dan de randen, wordt dit convex genoemd. Als daarentegen het midden dunner is dan de randen, wordt zo'n apparaat concaaf genoemd. Wat is nog meer belangrijk? Waar het om gaat is de omgeving waarin het transparante lichaam zich bevindt. Welke lens welk beeld geeft, hangt immers af van de breking in twee media - in de lens zelf en in de materie eromheen. Verder zullen we alleen rekening houden met het luchtruim, aangezien lenzen van glas of plastic hoger zijn dan de vastgestelde milieu-indicator.

convergerende lens

Laten we een bolle lens nemen en er een lichtstroom (parallelle stralen) doorheen laten gaan. Na het passeren van het vlak van het oppervlak, wordt de stroom op één punt verzameld, daarom wordt de lens een convergerende lens genoemd.

Om te begrijpen wat voor soort beeld een convergerende lens geeft, en elk ander beeld, moet u de belangrijkste parameters ervan onthouden.

Belangrijke parameters voor het begrijpen van de eigenschappen van een bepaald glaslichaam

Als een lens wordt begrensd door twee bolvormige oppervlakken, dan hebben zijn bollen natuurlijk een bepaalde straal. Deze stralen worden de krommingsstralen genoemd, die uit de middelpunten van de bollen komen. De rechte lijn die beide centra met elkaar verbindt, wordt de optische as genoemd. Een dunne lens heeft een punt waar de straal doorheen gaat zonder veel afwijking van zijn vorige richting. Dit wordt het optische centrum van de lens genoemd. Door dit middelpunt, loodrecht op de optische as, kan men tekenen loodrecht vlak. Het wordt het hoofdvlak van de lens genoemd. Er is ook een punt dat de hoofdfocus wordt genoemd - de plaats waar de stralen zich verzamelen nadat ze door het glazen lichaam zijn gegaan. Bij het analyseren van de vraag wat voor soort beeld een convergerende lens geeft, is het belangrijk om te onthouden dat de focus is met achterkant van het binnenkomen van stralen. Bij een divergerende lens is de focus denkbeeldig.

Welk beeld van een object geeft een convergerende lens?

Het hangt direct af van hoe ver het object is geplaatst ten opzichte van de lens. Er zal geen echt beeld zijn als een object tussen het brandpunt van de lens en de lens zelf wordt geplaatst.

Het beeld is denkbeeldig, recht en sterk vergroot. Een elementair voorbeeld van zo'n afbeelding is een vergrootglas.

Als je objecten achter de focus plaatst, zijn er twee opties mogelijk, maar in beide gevallen zal het beeld in de eerste plaats omgekeerd en echt zijn. Het verschil is alleen in grootte. Als je objecten tussen focus en dubbele focus plaatst, wordt het beeld vergroot. Als je het achter de dubbele focus plaatst, wordt het verkleind.

In sommige gevallen kan het voorkomen dat er helemaal geen beeld wordt ontvangen. Zoals je kunt zien in de bovenstaande afbeelding, als je het object net in het brandpunt van de lens plaatst, lopen de lijnen die elkaar snijden om het bovenste punt van het object te geven evenwijdig. Van het snijpunt is dan ook geen sprake, omdat het beeld alleen ergens in het oneindige te verkrijgen is. Ook interessant is het geval wanneer een object op de plaats van dubbele focus wordt geplaatst. In dit geval wordt de afbeelding ondersteboven gekeerd, echt, maar identiek in grootte aan het oorspronkelijke object.

In de figuren is deze lens schematisch weergegeven als een segment met aan de uiteinden naar buiten wijzende pijlen.

divergerende lens

Logischerwijs is een concave lens divergent. Het verschil is dat het een virtueel beeld geeft. Lichtstralen na het passeren ervan worden verstrooid in verschillende kanten, dus er is geen echt beeld. Het antwoord op de vraag welke afbeelding geeft is altijd hetzelfde. In ieder geval zal het beeld niet omgekeerd zijn, dat wil zeggen recht, het zal denkbeeldig en verkleind zijn.

In de figuren is deze lens schematisch weergegeven als een segment met pijlen aan de uiteinden die naar binnen kijken.

Wat is het principe van het bouwen van een afbeelding?

Er zijn verschillende bouwstappen. Het object waarvan de afbeelding wordt gebouwd, heeft een hoekpunt. Er moeten twee lijnen uit getrokken worden: één door het optische centrum van de lens, de andere evenwijdig aan de optische as aan de lens, en dan door het brandpunt. Het snijpunt van deze lijnen geeft het hoekpunt van de afbeelding. Het enige dat vervolgens nodig is, is de optische as en het resulterende punt parallel aan het oorspronkelijke object te verbinden. In het geval dat het object zich voor de focus van de lens bevindt, is het beeld denkbeeldig en bevindt het zich aan dezelfde kant als het object.

We herinneren ons wat voor soort beeld een divergerende lens geeft, dus bouwen we een beeld voor een concave lens, volgens hetzelfde principe, met slechts één verschil. De focus van de lens die voor de constructie wordt gebruikt, bevindt zich aan dezelfde kant als het object waarvan het beeld moet worden opgebouwd.

conclusies

Laten we bovenstaande materialen samenvatten om te begrijpen welke lens welk beeld geeft. Het is duidelijk dat de lens kan toenemen en afnemen, maar de vragen zijn anders.

Vraag nummer één: welke lenzen geven een echt beeld? Het antwoord is alleen collectief. Het is een concave convergerende lens die een echt beeld kan geven.

Vraag nummer twee: wat voor soort lens produceert een virtueel beeld? Het antwoord is verstrooiing, en in sommige gevallen, wanneer het object zich tussen de focus en de lens bevindt, is het collectief.

Op afb. 22 toont de eenvoudigste profielen van glazen lenzen: plano-convex, biconvex (Fig. 22, b), plat concaaf (afb. 22, in) en biconcaaf (Fig. 22, G). De eerste twee in de lucht zijn bijeenkomst lenzen, en de tweede twee - verstrooiing. Deze namen houden verband met het feit dat in een convergerende lens de bundel, die wordt gebroken, afwijkt naar de optische as, en vice versa in een divergerende lens.

Stralen die evenwijdig aan de optische hoofdas lopen, worden achter een convergerende lens afgebogen (Fig. 23, a) zodat ze samenkomen op een punt genaamd focus. In een divergerende lens worden stralen die evenwijdig lopen aan de optische hoofdas afgebogen zodat hun voortzettingen worden verzameld in het brandpunt aan de kant van de invallende stralen (Fig. 23, b). De afstand tot de brandpunten aan beide zijden van een dunne lens is hetzelfde en is niet afhankelijk van het profiel van de rechter- en linkeroppervlakken van de lens.

Rijst. 22. Plano-convex ( a), biconvex ( b), plano-concaaf ( in) en biconcaaf ( G) lenzen.

Rijst. 23. Het pad van de stralen die evenwijdig lopen aan de optische hoofdas in de verzamelende (a) en divergerende (b) lenzen.

De bundel die door het midden van de lens gaat (Fig. 24, a- convergerende lens, afb. 24, b- divergerende lens), wordt niet gebroken.

Rijst. 24. Het verloop van stralen die door het optische centrum gaan O , in convergerende (a) en divergerende (b) lenzen.

Stralen die evenwijdig aan elkaar lopen, maar niet parallel aan de optische hoofdas, snijden elkaar in een punt (zijfocus) op brandvlak, die door het brandpunt van de lens loodrecht op de optische hoofdas gaat (Fig. 25, a- convergerende lens, afb. 25, b- divergerende lens).

Rijst. 25. Het verloop van evenwijdige stralenbundels in de verzamelende (a) en verstrooiende (b) lenzen.

.

Bij het construeren (Fig. 26) van een afbeelding van een punt (bijvoorbeeld de punt van een pijl) met behulp van een convergerende lens, worden vanaf dit punt twee stralen uitgezonden: evenwijdig aan de optische hoofdas en door het midden O lenzen.

Rijst. 26. Beelden bouwen in een convergerende lens

Afhankelijk van de afstand van de pijl tot de lens, kunnen vier soorten afbeeldingen worden verkregen, waarvan de kenmerken zijn beschreven in Tabel 2. Bij het construeren van een afbeelding van een segment loodrecht op de optische hoofdas, blijkt het beeld ook te zijn een segment loodrecht op de optische hoofdas.

Wanneer divergerende lens een afbeelding van een object kan maar van één type zijn - denkbeeldig, gereduceerd, direct. Dit is gemakkelijk te zien door soortgelijke constructies van het uiteinde van de pijl uit te voeren met behulp van twee stralen (Fig. 27).

tafel 2