Nakreslite imaginárne obrázky. Vytváranie obrázkov, ktoré poskytuje tenká šošovka. Formula tenkých šošoviek

Bodový obrázok S v šošovke bude priesečník všetkých lomených lúčov alebo ich pokračovaní. V prvom prípade je obraz skutočný, v druhom - imaginárny. Ako vždy, na nájdenie priesečníka všetkých lúčov stačí zostrojiť ľubovoľné dva. Môžeme to urobiť pomocou druhého zákona lomu. Aby ste to dosiahli, musíte zmerať uhol dopadu ľubovoľného lúča, vypočítať uhol lomu, zostrojiť lomený lúč, ktorý pod určitým uhlom dopadne na druhú stranu šošovky. Po zmeraní tohto uhla dopadu je potrebné vypočítať nový uhol lomu a zostrojiť výstupný lúč. Ako vidíte, práca je dosť namáhavá, takže sa jej zvyčajne vyhýba. Podľa známych vlastností šošoviek je možné skonštruovať tri lúče bez akýchkoľvek výpočtov. Lúč dopadajúci rovnobežne s akoukoľvek optickou osou po dvojnásobnom lomu prejde skutočným ohniskom alebo jeho pokračovanie prejde cez imaginárne ohnisko. Podľa zákona reverzibility lúč dopadajúci v smere zodpovedajúceho ohniska po dvojitom lomu vystúpi rovnobežne s určitou optickou osou. Nakoniec lúč prejde optickým stredom šošovky bez odchýlenia sa.

Na obr. 7 vykreslený obrazový bod S v zbiehavej šošovke, na obr. 8 - v rozptyle. Pri takýchto konštrukciách je znázornená hlavná optická os a na nej sú znázornené ohniskové vzdialenosti F (vzdialenosti od hlavných ohniskov alebo od ohniskových rovín k optickému stredu šošovky) a dvojité ohniskové vzdialenosti (pre zbiehavé šošovky). Potom hľadajú priesečník lomených lúčov (alebo ich pokračovaní) pomocou ľubovoľných dvoch z vyššie uvedených.

Zvyčajne je ťažké zostrojiť obraz bodu umiestneného na hlavnej optickej osi. Na takúto konštrukciu treba zobrať ľubovoľný lúč, ktorý bude rovnobežný s nejakou bočnou optickou osou (prerušovaná čiara na obr. 9). Po dvojitom lomu prejde sekundárnym ohniskom, ktoré leží v priesečníku tejto sekundárnej osi a ohniskovej roviny. Ako druhý lúč je vhodné použiť lúč, ktorý ide bez lomu pozdĺž hlavnej optickej osi.

Na obr. 10 znázorňuje dve zbiehavé šošovky. Druhý „lepší“ zhromažďuje lúče, približuje ich, je „silnejší“. optická silašošovka sa nazýva prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti:

Sila šošovky sa vyjadruje v dioptriách (D).

Ryža. desať

Jedna dioptria je optická mohutnosť takejto šošovky, ktorej ohnisková vzdialenosť je 1 m.

Zbiehavé šošovky majú pozitívnu refrakčnú schopnosť, zatiaľ čo divergujúce šošovky majú negatívnu refrakčnú schopnosť.

Konštrukcia obrazu objektu v zbiehavke je redukovaná na konštrukciu jej krajných bodov. Ako objekt vyberte šípku AB(obr. 11). Bodový obrázok A skonštruované ako na obr. 7, bodka B1 môžeme nájsť ako na obr. 19. Zavedme označenie (podobné ako pri zrkadlách): vzdialenosť od objektu k šošovke | BO| = d; vzdialenosť od objektu k šošovke obrazu | BO 1 | = f, ohnisková vzdialenosť | OF| = F. Z podobnosti trojuholníkov A 1 B 1 O a ABO (v rovnakých ostrých - vertikálnych - uhloch pravouhlé trojuholníky podobný). Z podobnosti trojuholníkov A 1 B 1 F a DOF(podľa rovnakého znaku podobnosti) . v dôsledku toho

Alebo fF = df − dF .

Delenie rovnice člen po člen podľa dFf a posunutím záporného člena na druhú stranu rovnice dostaneme:

Odvodili sme vzorec pre šošovky podobný zrkadlovému vzorcu.

V prípade divergencie šošovky (obr. 22) „funguje imaginárne ohnisko na blízko“. Všimnite si, že bod A1 je priesečníkom pokračovania lomených lúčov a nie priesečníkom lomeného lúča FD a dopadajúceho lúča AO.

Pre dôkaz zvážte lúč dopadajúci z bodu A smerom k vzdialenému ohnisku. Po dvojitom lomu opustí šošovku rovnobežne s hlavnou optickou osou, takže jej pokračovanie bude prechádzať bodom A1. Obraz bodu B možno zostrojiť podobne ako na obr. 9. Z podobnosti zodpovedajúcich trojuholníkov; ; fF = dF − df alebo

Je možné vykonať štúdiu vzorca šošovky, podobne ako štúdium vzorca zrkadla.

Ako sa zmení obraz predmetu, ak sa zlomí jeho polovica šošovky? Obraz bude menej intenzívny, ale nezmení sa ani jeho tvar, ani poloha. Podobne aj obraz predmetu v akomkoľvek kuse šošovky alebo zrkadla.

Na vytvorenie obrazu bodu v ideálnom systéme stačí zostrojiť ľubovoľné dva lúče vychádzajúce z tohto bodu. Priesečník vychádzajúcich lúčov zodpovedajúci týmto dvom dopadajúcim lúčom bude požadovaným obrazom tohto bodu.

Témy kodifikátora USE: vytváranie obrazov v šošovkách, vzorec tenká šošovka.

Pravidlá pre dráhu lúčov v tenkých šošovkách, formulované v , nás vedú k najdôležitejšiemu tvrdeniu.

Veta o obrázku. Ak je pred šošovkou svetelný bod, tak sa po lomu v šošovke všetky lúče (alebo ich pokračovania) pretnú v jednom bode.

Bod sa nazýva obraz bodu.

Ak sa samotné lomené lúče pretínajú v bode, potom sa obraz nazýva platné. Dá sa získať na obrazovke, pretože energia svetelných lúčov je sústredená v bode.

Ak sa však v určitom bode nepretínajú samotné lomené lúče, ale ich pokračovania (to sa deje, keď sa lomené lúče za šošovkou rozchádzajú), potom sa obraz nazýva imaginárny. Nedá sa prijímať na obrazovke, pretože v bode nie je sústredená žiadna energia. Pripomíname si, že imaginárny obraz vzniká vďaka zvláštnosti nášho mozgu – dotvárať rozbiehajúce sa lúče až po ich imaginárny priesečník a vidieť v tomto priesečníku svetelný bod.Imaginárny obraz existuje iba v našej mysli.

Obrazová veta slúži ako základ pre zobrazovanie v tenkých šošovkách. Túto vetu dokážeme pre konvergujúce aj divergentné šošovky.

Spojovacia šošovka: skutočný obraz bodov.

Najprv sa pozrime na zbiehavú šošovku. Nech je vzdialenosť od bodu k šošovke, je ohnisková vzdialenosť šošovky. Sú dva základné rôzne prípady: a (rovnako ako stredný prípad ). Budeme sa týmito prípadmi zaoberať jeden po druhom; v každom z nich my
Poďme diskutovať o vlastnostiach obrazov bodového zdroja a rozšíreného objektu.

Prvý prípad: . Bodový zdroj svetla je umiestnený ďalej od šošovky ako ľavá ohnisková rovina (obr. 1).

Lúč prechádzajúci optickým stredom sa neláme. Vezmeme svojvoľný lúč , zostrojíme bod, v ktorom sa lomený lúč pretína s lúčom , a potom ukážeme, že poloha bodu nezávisí od výberu lúča (inými slovami, bod je rovnaký pre všetky možné lúče ) . Ukazuje sa teda, že všetky lúče vychádzajúce z bodu sa pretínajú v bode po lomu v šošovke a pre uvažovaný prípad bude dokázaná obrazová veta.

Pointu nájdeme konštrukciou ďalší pohyb lúč . Môžeme to urobiť: nakreslíme bočnú optickú os rovnobežnú s lúčom, kým sa nepretne s ohniskovou rovinou v bočnom ohnisku, potom kreslíme lomený lúč, až kým sa v bode nepretne s lúčom.

Teraz budeme hľadať vzdialenosť od bodu k šošovke. Ukážeme, že táto vzdialenosť je vyjadrená iba v a , t.j. je určená iba polohou zdroja a vlastnosťami šošovky, a teda nezávisí od konkrétneho lúča.

Pustime kolmice a na hlavnú optickú os. Nakreslíme ho tiež rovnobežne s hlavnou optickou osou, teda kolmo na šošovku. Získame tri páry podobných trojuholníkov:

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

V dôsledku toho máme nasledujúci reťazec rovnosti (číslo vzorca nad znakom rovnosti označuje, z ktorého páru podobných trojuholníkov bola táto rovnosť získaná).

(4)

Ale vzťah (4) sa prepíše takto:

. (5)

Odtiaľ nájdeme požadovanú vzdialenosť od bodu k šošovke:

. (6)

Ako vidíme, naozaj nezáleží na výbere lúča. Preto akýkoľvek lúč po lomu v šošovke prejde nami skonštruovaným bodom a tento bod bude skutočným obrazom zdroja

Veta o obrázku je v tomto prípade dokázaná.

Praktický význam vety o obrázku je v tom. Keďže všetky lúče zdroja sa pretínajú za šošovkou v jednom bode - jej obraze - potom na vytvorenie obrazu stačí zobrať dva najvhodnejšie lúče. Čo presne?

Ak zdroj neleží na hlavnej optickej osi, potom sú ako vhodné lúče vhodné:

Lúč prechádzajúci optickým stredom šošovky - neláme sa;
- lúč rovnobežný s hlavnou optickou osou - po refrakcii prechádza ohniskom.

Konštrukcia obrazu pomocou týchto lúčov je znázornená na obr. 2.

Ak bod leží na hlavnej optickej osi, potom zostáva iba jeden vhodný lúč - prebiehajúci pozdĺž hlavnej optickej osi. Ako druhý lúč si treba zobrať ten „nepohodlný“ (obr. 3).

Pozrime sa ešte raz na výraz ( 5 ). Môže byť napísaná v trochu inej forme, atraktívnejšej a zapamätateľnejšej. Najprv presunieme jednotku doľava:

Teraz vydelíme obe strany tejto rovnosti a:

(7)

Vzťah (7) sa nazýva vzorec tenkých šošoviek(alebo len vzorec pre šošovky). Doteraz bol vzorec šošovky získaný pre prípad zbiehajúcej šošovky a pre . V nasledujúcom texte odvodíme modifikácie tohto vzorca pre iné prípady.

Teraz sa vráťme k vzťahu (6) . Jeho význam sa neobmedzuje len na to, že dokazuje teorém obrazu. Tiež vidíme, že nezávisí od vzdialenosti (obr. 1, 2) medzi zdrojom a hlavnou optickou osou!

To znamená, že akýkoľvek bod segmentu nasnímame, jeho obraz bude v rovnakej vzdialenosti od objektívu. Bude ležať na segmente - konkrétne na priesečníku segmentu s lúčom, ktorý prejde šošovkou bez lomu. Predovšetkým obrazom bodu bude bod .

Zistili sme teda dôležitý fakt: segmentom sú kaluže s obrázkom segmentu. Odteraz pôvodný segment, ktorého obraz nás zaujíma, voláme predmet a sú na obrázkoch označené červenou šípkou. Smer šípky potrebujeme, aby sme mohli sledovať, či je obrázok rovný alebo prevrátený.

Konvergovaná šošovka: skutočný obraz objektu.

Prejdime k úvahám o obrázkoch predmetov. Pripomeňme si, že keď sme v rámci prípadu. Tu možno rozlíšiť tri typické situácie.

jeden.. Obraz objektu je skutočný, prevrátený, zväčšený (obr. 4; je naznačené dvojité ohnisko). Zo vzorca šošovky vyplýva, že v tomto prípade to bude (prečo?).

Takáto situácia sa realizuje napríklad v spätných projektoroch a filmových kamerách - tieto optické zariadenia dávajú zväčšený obraz toho, čo je na filme na plátne. Ak ste niekedy premietali diapozitívy, potom viete, že diapozitív musí byť vložený do projektora obrátene – aby obraz na obrazovke vyzeral správne a neprevrátil sa.

Pomer veľkosti obrazu k veľkosti objektu sa nazýva lineárne zväčšenie šošovky a označuje sa Г - (toto je veľké grécke "gama"):

Z podobnosti trojuholníkov dostaneme:

. (8)

Vzorec (8) sa používa v mnohých problémoch, kde ide o lineárne zväčšenie šošovky.

2. V tomto prípade zo vzorca (6) zistíme, že a . Lineárne zväčšenie šošovky podľa (8) sa rovná jednej, teda veľkosť obrazu sa rovná veľkosti predmetu (obr. 5).

Ryža. 5.a=2f: veľkosť obrázka sa rovná veľkosti objektu

3. V tomto prípade zo vzorca šošovky vyplýva, že (prečo?). Lineárne zväčšenie šošovky bude menšie ako jedna – obraz je skutočný, prevrátený, zmenšený (obr. 6).

Táto situácia je bežná pre mnohých optické prístroje: fotoaparáty, ďalekohľady, ďalekohľady - jedným slovom tie, v ktorých sa získavajú obrazy vzdialených objektov. Keď sa objekt vzďaľuje od šošovky, jeho obraz sa zmenšuje a približuje sa k ohniskovej rovine.

Úplne sme dokončili posúdenie prvého prípadu. Prejdime k druhému prípadu. Už to nebude také veľké.

Spojovacia šošovka: virtuálny obraz bodu.

Druhý prípad: . Medzi šošovkou a ohniskovou rovinou je umiestnený bodový zdroj svetla (obr. 7).

Spolu s lúčom idúcim bez lomu opäť uvažujeme ľubovoľný lúč. Teraz však dva divergentné lúče a sú získané na výstupe z šošovky. Naše oko bude pokračovať v týchto lúčoch, kým sa nepretnú v určitom bode.

Veta o obrázku hovorí, že bod bude rovnaký pre všetky lúče vychádzajúce z bodu. Opäť to dokážeme tromi pármi podobných trojuholníkov:

Opätovne označujúce vzdialenosť od šošovky, máme zodpovedajúci reťazec rovnosti (už to môžete ľahko zistiť):

. (9)

. (10)

Hodnota nezávisí od lúča, čo dokazuje obrazovú vetu pre náš prípad. Ide teda o virtuálny obraz zdroja. Ak bod neleží na hlavnej optickej osi, potom na vytvorenie obrazu je najvhodnejšie zobrať lúč prechádzajúci cez optický stred a lúč rovnobežný s hlavnou optickou osou (obr. 8).

No ak bod leží na hlavnej optickej osi, tak nie je kam ísť – musíte sa uspokojiť s lúčom, ktorý dopadá šikmo na šošovku (obr. 9).

Vzťah (9) nás vedie k variantu vzorca pre šošovku pre uvažovaný prípad. Najprv tento vzťah prepíšeme takto:

a potom vydeľte obe strany výslednej rovnosti o a:

. (11)

Pri porovnaní (7) a (11) vidíme malý rozdiel: pred výrazom je znamienko plus, ak je obrázok skutočný, a znamienko mínus, ak je obrázok vymyslený.

Hodnota vypočítaná podľa vzorca (10) tiež nezávisí od vzdialenosti medzi bodom a hlavnou optickou osou. Ako je uvedené vyššie (zapamätajte si odôvodnenie s bodkou), znamená to, že obrázok segmentu na obr. 9 bude segment.

Konvergovaná šošovka: virtuálny obraz objektu.

S ohľadom na to môžeme ľahko zostaviť obraz objektu nachádzajúceho sa medzi šošovkou a ohniskovou rovinou (obr. 10). Ukazuje sa, že je imaginárny, priamy a zväčšený.

Takýto obraz vidíte, keď sa pozriete na malý predmet v lupe – lupe. Puzdro je kompletne rozobraté. Ako vidíte, kvalitatívne sa líši od nášho prvého prípadu. To nie je prekvapujúce - koniec koncov, medzi nimi leží stredný "katastrofický" prípad.

Konvergovaná šošovka: Objekt v ohniskovej rovine.

Stredný prípad: Svetelný zdroj je umiestnený v ohniskovej rovine šošovky (obr. 11).

Ako si pamätáme z predchádzajúcej časti, lúče paralelného lúča sa po lomu v zbiehajúcej šošovke budú pretínať v ohniskovej rovine - konkrétne v hlavnom ohnisku, ak lúč dopadá kolmo na šošovku, a v bočnom ohnisku. ak lúč dopadá šikmo. Pomocou reverzibility dráhy lúčov usudzujeme, že všetky lúče zdroja umiestneného v ohniskovej rovine po opustení šošovky pôjdu navzájom rovnobežne.

Ryža. 11. a=f: žiadny obrázok

Kde je obrázok bodky? Neexistujú žiadne obrázky. Nikto nám však nezakazuje predpokladať, že rovnobežné lúče sa pretínajú v nekonečne vzdialenom bode. Potom veta o obraze zostáva v tomto prípade v platnosti, obraz je v nekonečne.

V súlade s tým, ak je objekt úplne umiestnený v ohniskovej rovine, bude umiestnený obraz tohto objektu v nekonečne(alebo, čo je to isté, bude chýbať).

Takže sme úplne zvážili konštrukciu obrázkov v zbiehavom objektíve.

Spojovacia šošovka: virtuálny obraz bodu.

Našťastie tu nie je taká rôznorodosť situácií ako pri zbiehavke. Povaha obrazu nezávisí od toho, ako ďaleko je objekt od rozptylovej šošovky, takže tu bude len jeden prípad.

Opäť vezmeme lúč a ľubovoľný lúč (obr. 12). Na výstupe z šošovky máme dva divergentné lúče a , ktoré naše oko vytvára až po priesečník v bode .

Opäť musíme dokázať obrazovú vetu - že bod bude rovnaký pre všetky lúče. Konáme s pomocou rovnakých troch párov podobných trojuholníkov:

(12)

. (13)

Hodnota b nezávisí od rozpätia lúčov
, takže predĺženia všetkých lomených lúčov sa rozprestierajú
pretínajú sa v bode - imaginárny obraz bodu . Veta o obrázku je teda úplne dokázaná.

Pripomeňme, že pre zbiehavú šošovku sme získali podobné vzorce (6) a (10) . V prípade ich menovateľ zanikol (obraz išiel do nekonečna), a preto tento prípad rozlišoval zásadne odlišné situácie a .

Ale pre vzorec (13) menovateľ pre žiadne a. Preto pre divergentnú šošovku neexistuje kvalitatívne rôzne situácie umiestnenie zdroja - je tu len jeden prípad, ako sme uviedli vyššie.

Ak bod neleží na hlavnej optickej osi, potom sú na zostrojenie jeho obrazu vhodné dva lúče: jeden prechádza optickým stredom, druhý je rovnobežný s hlavnou optickou osou (obr. 13).

Ak bod leží na hlavnej optickej osi, potom druhý lúč musí byť zvolený ľubovoľne (obr. 14).

Aby ste zistili, ktorá šošovka dáva aký obraz, musíte si najprv uvedomiť, že hlavným fyzikálnym javom, ktorý sa používa na vytvorenie šošovky, je ten, ktorý prechádza médiom. Práve tento jav umožnil vytvoriť také zariadenie, ktoré dokáže riadiť smer svetelných tokov. Princípy takéhoto ovládania sa deťom vysvetľujú v škole, na kurze fyziky ôsmeho ročníka.

Definícia slova šošovka a materiál použitý na jej výrobu

Šošovky sa používajú na to, aby človek videl zväčšený alebo zmenšený obraz objektu. Napríklad pomocou ďalekohľadu alebo mikroskopu. Preto je toto zariadenie transparentné. Bolo to urobené s cieľom vidieť objekty také, aké v skutočnosti sme, len zmenené vo veľkosti. Ak to nie je potrebné, nebude to zafarbené, skreslené. To znamená, že objektív je priehľadné telo. Prejdime k jeho komponentom. Objektív sa skladá z dvoch plôch. Môžu byť krivočiare, často guľové, alebo jeden z nich bude krivočiary a druhý plochý. Práve od týchto rovín závisí, ktorá šošovka dáva aký obraz. Materiálom na výrobu šošoviek v širokom každodennom živote je sklo alebo plast. Ďalej budeme hovoriť konkrétne o sklenených šošovkách pre všeobecné pochopenie.

Rozdelenie na konvexné a konkávne šošovky

Toto rozdelenie závisí od tvaru šošovky. Ak má šošovka stred širší ako okraje, nazýva sa konvexná. Ak je naopak stred tenší ako okraje, potom sa takéto zariadenie nazýva konkávne. Čo je ešte dôležité? Dôležité je, v akom prostredí sa priehľadné telo nachádza. Koniec koncov, ktorá šošovka dáva aký obraz, závisí od lomu v dvoch médiách - v samotnej šošovke a v hmote, ktorá ju obklopuje. Ďalej budeme brať do úvahy iba vzdušný priestor, pretože šošovky vyrobené zo skla alebo plastu sú vyššie ako stanovený environmentálny indikátor.

zbiehavú šošovku

Vezmime konvexnú šošovku a prejdeme cez ňu prúd svetla (paralelné lúče). Po prechode rovinou povrchu sa tok zhromažďuje v jednom bode, preto sa šošovka nazýva zbiehavá šošovka.

Aby ste pochopili, aký obraz dáva konvergovaná šošovka a vlastne akýkoľvek iný, musíte si zapamätať jej hlavné parametre.

Dôležité parametre pre pochopenie vlastností daného skleneného telesa

Ak je šošovka obmedzená dvoma sférickými plochami, potom jej sféry majú, samozrejme, určitý polomer. Tieto polomery sa nazývajú polomery zakrivenia, ktoré vychádzajú zo stredov gúľ. Priamka, ktorá spája oba stredy, sa nazýva optická os. Tenká šošovka má bod, cez ktorý prechádza lúč bez výraznej odchýlky od jeho predchádzajúceho smeru. Nazýva sa optický stred šošovky. Cez tento stred, kolmo na optickú os, sa dá kresliť kolmá rovina. Nazýva sa hlavná rovina šošovky. Existuje aj bod, ktorý sa nazýva hlavné ohnisko - miesto, kde sa budú lúče zhromažďovať po prechode cez sklenené teleso. Pri analýze otázky, aký druh obrazu poskytuje konvergovaná šošovka, je dôležité mať na pamäti, že jej ohnisko je opačná strana od vstupu lúčov. Pri divergencii je ohnisko imaginárne.

Aký obraz objektu poskytuje zbiehavá šošovka?

To priamo závisí od toho, ako ďaleko je objekt umiestnený vzhľadom na šošovku. Ak sa medzi ohnisko objektívu a samotný objektív umiestni nejaký predmet, nevznikne žiadny skutočný obraz.

Obrázok je imaginárny, rovný a značne zväčšený. Elementárnym príkladom takéhoto obrazu je lupa.

Ak umiestnite predmety za ohnisko, potom sú možné dve možnosti, ale v oboch prípadoch bude obraz v prvom rade prevrátený a skutočný. Rozdiel je len vo veľkosti. Ak umiestnite objekty medzi zaostrenie a dvojité zaostrenie, obraz sa zväčší. Ak ho umiestnite za dvojité ohnisko, zmenší sa.

V niektorých prípadoch sa môže stať, že sa neprijme vôbec žiadny obraz. Ako môžete vidieť na obrázku vyššie, ak umiestnite objekt priamo do ohniska šošovky, čiary, ktoré sa pretínajú, aby poskytli horný bod objektu, budú prebiehať rovnobežne. Podľa toho priesečník neprichádza do úvahy, pretože obraz možno získať len niekde v nekonečne. Zaujímavý je aj prípad, keď sa objekt umiestni na miesto dvojitého zaostrenia. V tomto prípade je obraz obrátený hore nohami, skutočný, no veľkosťou identický s pôvodným objektom.

Na obrázkoch je táto šošovka schematicky znázornená ako segment so šípkami na koncoch smerujúcimi von.

divergujúca šošovka

Logicky je konkávna šošovka divergentná. Jeho rozdiel je v tom, že poskytuje virtuálny obraz. Lúče svetla sa po prejdení rozptýlia do rôzne strany, takže neexistuje žiadny skutočný obrázok. Odpoveď na otázku, ktorý obraz dáva, je vždy rovnaká. V každom prípade obraz nebude prevrátený, teda rovný, bude imaginárny a zmenšený.

Na obrázkoch je táto šošovka schematicky znázornená ako segment so šípkami na koncoch, ktoré vyzerajú dovnútra.

Aký je princíp budovania imidžu

Stavebných krokov je niekoľko. Objekt, ktorého obraz sa vytvorí, má vrchol. Z nej musia byť nakreslené dve čiary: jedna cez optický stred šošovky, druhá rovnobežná s optickou osou šošovky a potom cez ohnisko. Priesečník týchto čiar poskytne vrchol obrazu. Ďalej je potrebné pripojiť optickú os a výsledný bod rovnobežne s pôvodným objektom. V prípade, že je objekt pred ohniskom objektívu, obraz bude imaginárny a bude na rovnakej strane ako objekt.

Pamätáme si, aký obraz dáva divergujúca šošovka, preto vytvárame obraz pre konkávnu šošovku podľa rovnakého princípu, len s jedným rozdielom. Ohnisko objektívu použitého na konštrukciu je na rovnakej strane ako objekt, ktorého obraz je potrebné postaviť.

závery

Poďme zhrnúť vyššie uvedené materiály, aby sme pochopili, ktorá šošovka dáva aký obraz. Je jasné, že šošovka sa môže zväčšovať a zmenšovať, no otázky sú rôzne.

Otázka číslo jedna: ktoré šošovky vytvárajú skutočný obraz? Odpoveď je len kolektívna. Ide o konkávnu zbiehavú šošovku, ktorá dokáže poskytnúť reálny obraz.

Otázka číslo dva: aký druh šošovky vytvára virtuálny obraz? Odpoveďou je rozptyl a v niektorých prípadoch, keď je objekt medzi ohniskom a šošovkou, je kolektívny.

Na obr. 22 sú znázornené najjednoduchšie profily sklenených šošoviek: plankonvexné, bikonvexné (obr. 22, b), plocho konkávne (obr. 22, v) a bikonkávne (obr. 22, G). Prví dvaja z nich sú vo vzduchu zhromažďovaniešošovky a druhé dve - rozptyl. Tieto názvy sú spojené so skutočnosťou, že v konvergujúcej šošovke sa lúč, ktorý je lomený, odchyľuje smerom k optickej osi a naopak v divergencii.

Lúče prebiehajúce rovnobežne s hlavnou optickou osou sú vychyľované za zbiehavú šošovku (obr. 23, a) tak, aby sa zhromaždili v bode tzv zameranie. V divergentnej šošovke sa lúče pohybujúce sa rovnobežne s hlavnou optickou osou odchyľujú tak, že ich pokračovanie sa zhromažďuje v ohnisku umiestnenom na strane dopadajúcich lúčov (obr. 23, b). Vzdialenosť k ohniskám na oboch stranách tenkej šošovky je rovnaká a nezávisí od profilu pravej a ľavej plochy šošovky.

Ryža. 22. Plano-konvexné ( a), bikonvexné ( b), plankonkávne ( v) a bikonkávne ( G) šošovky.

Ryža. 23. Dráha lúčov prebiehajúcich rovnobežne s hlavnou optickou osou v zberných (a) a divergentných (b) šošovkách.

Lúč prechádzajúci stredom šošovky (obr. 24, a- zbiehavá šošovka, obr. 24, b- divergujúca šošovka), nie je lomená.

Ryža. 24. Priebeh lúčov prechádzajúcich optickým stredom O v zbiehavých (a) a divergujúcich (b) šošovkách.

Lúče pohybujúce sa navzájom paralelne, ale nie rovnobežne s hlavnou optickou osou, sa pretínajú v bode (bočné ohnisko) na ohnisková rovina, ktorý prechádza ohniskom šošovky kolmo na hlavnú optickú os (obr. 25, a- zbiehavá šošovka, obr. 25, b- divergujúca šošovka).

Ryža. 25. Priebeh rovnobežných zväzkov lúčov v zberných (a) a rozptylových (b) šošovkách.

.

Pri konštrukcii (obr. 26) obrazu bodu (napríklad hrotu šípky) pomocou zbiehajúcej šošovky sa z tohto bodu vyžarujú dva lúče: rovnobežne s hlavnou optickou osou a cez stred Ošošovky.

Ryža. 26. Vytváranie obrazov v zbiehavej šošovke

V závislosti od vzdialenosti od šípky k šošovke možno získať štyri typy obrazov, ktorých charakteristiky sú popísané v tabuľke 2. Pri konštrukcii obrazu segmentu kolmého na hlavnú optickú os sa jeho obraz tiež ukáže ako segment kolmý na hlavnú optickú os.

Kedy divergujúca šošovka obrázok objektu môže byť len jedného typu - imaginárny, redukovaný, priamy. To sa dá ľahko zistiť vykonaním podobných konštrukcií konca šípu pomocou dvoch lúčov (obr. 27).

tabuľka 2