బైకాన్వెక్స్ లెన్స్‌లు ఏ పరిస్థితిలో సహాయపడతాయి? కంటి యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్

పప్పు గింజలాంటి మామూలు భూతద్దం ఎవరికి తెలియదు. అటువంటి గాజును - దానిని బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ అని కూడా పిలుస్తారు - ఒక వస్తువు మరియు కంటికి మధ్య ఉంచినట్లయితే, ఆ వస్తువు యొక్క చిత్రం పరిశీలకుడికి చాలాసార్లు పెద్దదిగా కనిపిస్తుంది.

ఇంత పెరుగుదల రహస్యం ఏమిటి? బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ ద్వారా చూసినప్పుడు వస్తువులు వాటి అసలు పరిమాణం కంటే పెద్దవిగా ఉన్నాయని ఎలా వివరించాలి?

ఈ దృగ్విషయం యొక్క కారణాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, కాంతి కిరణాలు ఎలా ప్రచారం చేస్తాయో మనం గుర్తుంచుకోవాలి.

కాంతి సరళ రేఖలో ప్రయాణిస్తుందని రోజువారీ పరిశీలనలు మనల్ని ఒప్పిస్తాయి. ఉదాహరణకు, కొన్నిసార్లు సూర్యుడు, మేఘాలచే దాచబడి, ప్రత్యక్షంగా, స్పష్టంగా కనిపించే కిరణాల కిరణాలతో వాటిని ఎలా గుచ్చుకుంటాడో గుర్తుంచుకోండి.

అయితే కాంతి కిరణాలు ఎప్పుడూ సూటిగా ఉంటాయా? ఇది ఎల్లప్పుడూ కాదు మారుతుంది.

ఉదాహరణకు, అటువంటి ప్రయోగం చేయండి.

మీ గది కిటికీని గట్టిగా కప్పి ఉంచే షట్టర్‌లో, అంజీర్‌ను తయారు చేయండి. 6< прямолинейный

చిన్న రంధ్రం. కాంతి కిరణం, కాంతి కిరణం, మరొకదానిని కొట్టడం -

ఈ రంధ్రం గుండా వెళ్ళిన తరువాత, “నేను పర్యావరణం గుండా వెళుతున్నాను - నీటిలోకి, నుండి -

నేరుగా చీకటి గదిలో గీస్తుంది - దాని దిశను మారుస్తుంది,

G "మరియు 1 వక్రీభవనం,

లీనియర్ ట్రేస్. అయితే చాలు

నీటి కూజాకు పుంజం యొక్క మార్గం, మరియు మీరు పుంజం, నీటిని కొట్టడం, దాని దిశను మారుస్తుందని మీరు చూస్తారు, లేదా, వారు చెప్పినట్లుగా, "వక్రీభవనం" (Fig. 6).

అందువలన, కాంతి కిరణాల వక్రీభవనం మరొక మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు గమనించవచ్చు. కాబట్టి, కిరణాలు గాలిలో ఉన్నంత కాలం, అవి రెక్టిలినియర్‌గా ఉంటాయి. కానీ వాటి మార్గంలో నీరు వంటి ఇతర మాధ్యమాలు ఎదురైన వెంటనే, కాంతి వక్రీభవనం చెందుతుంది.

ఇది బైకాన్వెక్స్ భూతద్దం గుండా వెళుతున్నప్పుడు కాంతి కిరణం అనుభవించే అదే వక్రీభవనం. ఈ సందర్భంలో, లెన్స్ కాంతి కిరణాలను సేకరిస్తుంది
ఇరుకైన కోణాల పుంజంలోకి (ఇది, ఒక ఇరుకైన పుంజంలోకి కాంతి కిరణాలను సేకరించే భూతద్దం సహాయంతో, మీరు సూర్యునిలో సిగరెట్లు, కాగితం మొదలైన వాటికి నిప్పు పెట్టవచ్చు అనే వాస్తవాన్ని వివరిస్తుంది).

కానీ ఒక లెన్స్ వస్తువు యొక్క చిత్రాన్ని ఎందుకు పెద్దదిగా చేస్తుంది?

ఎందుకో ఇక్కడ ఉంది. చెట్టు ఆకు వంటి వస్తువును కంటితో చూడండి. కాంతి కిరణాలు ఆకు నుండి బౌన్స్ అవుతాయి మరియు మీ కంటిలో కలుస్తాయి. ఇప్పుడు కన్ను మరియు ఆకు మధ్య బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ ఉంచండి. లెన్స్ గుండా వెళుతున్న కాంతి కిరణాలు వక్రీభవనం చెందుతాయి (Fig. 7). అయినప్పటికీ, అవి మానవ కంటికి విరిగిపోయినట్లు కనిపించవు. పరిశీలకుడు ఇప్పటికీ కాంతి కిరణాల సరళతను అనుభవిస్తాడు. ఇది వాటిని లెన్స్‌కు మించి (అంజీర్ 7లోని చుక్కల పంక్తులను చూడండి) ఇంకా కొనసాగిస్తున్నట్లు అనిపిస్తుంది మరియు బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ ద్వారా గమనించిన వస్తువు పరిశీలకుడికి పెద్దదిగా కనిపిస్తుంది!

సరే, కాంతి కిరణాలు పరిశీలకుడి దృష్టిలో పడకుండా కొనసాగితే ఏమవుతుంది

దూరం? లెన్స్ యొక్క ఫోకస్ అని పిలువబడే ఒక పాయింట్ వద్ద దాటిన తర్వాత, కిరణాలు మళ్లీ వేరు చేయబడతాయి. మేము వారి మార్గంలో ఒక అద్దం ఉంచినట్లయితే, అదే షీట్ (Fig. 8) యొక్క విస్తారిత చిత్రాన్ని మనం చూస్తాము. అయితే, అది విలోమ రూపంలో మనకు కనిపిస్తుంది. మరియు ఇది చాలా అర్థమయ్యేలా ఉంది. అన్నింటికంటే, లెన్స్ దృష్టిలో దాటిన తర్వాత, కాంతి కిరణాలు అదే రెక్టిలినియర్ దిశలో మరింత ముందుకు వెళ్తాయి. యస్టే

ఈ సందర్భంలో షీట్ పై నుండి కిరణాలు క్రిందికి దర్శకత్వం వహించబడతాయని మరియు దాని బేస్ నుండి వచ్చే కిరణాలు అద్దం ఎగువ భాగంలో ప్రతిబింబిస్తాయి.

బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ యొక్క ఈ లక్షణం - ఒక సమయంలో కాంతి కిరణాలను సేకరించే సామర్థ్యం - ఫోటోగ్రాఫిక్ ఉపకరణంలో ఉపయోగించబడుతుంది.

కోడిఫైయర్ టాపిక్‌లను ఉపయోగించండి: లెన్స్‌లు

కాంతి యొక్క వక్రీభవనం విస్తృతంగా వివిధ రకాలుగా ఉపయోగించబడుతుంది ఆప్టికల్ సాధన: కెమెరాలు, బైనాక్యులర్లు, టెలిస్కోప్‌లు, మైక్రోస్కోప్‌లు. . . అటువంటి పరికరాలలో ఒక అనివార్యమైన మరియు అత్యంత ముఖ్యమైన భాగం లెన్స్.

లెన్స్ - ఇది రెండు గోళాకార (లేదా ఒక గోళాకార మరియు ఒక ఫ్లాట్) ఉపరితలాల ద్వారా రెండు వైపులా సరిహద్దులుగా ఉన్న ఆప్టికల్‌గా పారదర్శక సజాతీయ శరీరం.

లెన్సులు సాధారణంగా గాజు లేదా ప్రత్యేక పారదర్శక ప్లాస్టిక్‌లతో తయారు చేయబడతాయి. లెన్స్ యొక్క పదార్థం గురించి మాట్లాడుతూ, మేము దానిని గాజు అని పిలుస్తాము - ఇది ప్రత్యేక పాత్ర పోషించదు.

బైకాన్వెక్స్ లెన్స్.

రెండు కుంభాకార గోళాకార ఉపరితలాలు (Fig. 1) ద్వారా రెండు వైపులా సరిహద్దులుగా ఉన్న లెన్స్‌ను మొదట పరిగణించండి. అటువంటి లెన్స్ అంటారు బైకాన్వెక్స్. ఈ లెన్స్‌లోని కిరణాల గమనాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ఇప్పుడు మన పని.

సులభమయిన మార్గం ఒక కిరణం వెంట వెళ్లడం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం- లెన్స్ యొక్క సమరూపత యొక్క అక్షాలు. అంజీర్ న. 1 ఈ కిరణం పాయింట్‌ను వదిలివేస్తుంది. ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం రెండు గోళాకార ఉపరితలాలకు లంబంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ పుంజం వక్రీభవనానికి గురికాకుండా లెన్స్ గుండా వెళుతుంది.

ఇప్పుడు ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా నడుస్తున్న పుంజం తీసుకుందాం. పతనం పాయింట్ వద్ద
లెన్స్‌కు పుంజం లెన్స్ యొక్క ఉపరితలంపై సాధారణంగా డ్రా అవుతుంది; పుంజం గాలి నుండి ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన గాజుకు వెళుతున్నప్పుడు, వక్రీభవన కోణం సంఘటనల కోణం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, వక్రీభవన పుంజం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి చేరుకుంటుంది.

లెన్స్ నుండి పుంజం నిష్క్రమించే ప్రదేశంలో ఒక సాధారణ కూడా డ్రా అవుతుంది. పుంజం ఆప్టికల్‌గా తక్కువ దట్టమైన గాలిలోకి వెళుతుంది, కాబట్టి వక్రీభవన కోణం సంఘటనల కోణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది; రే
ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం వైపు మళ్లీ వక్రీభవనం చెందుతుంది మరియు దానిని పాయింట్ వద్ద కలుస్తుంది.

అందువల్ల, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఉన్న ఏదైనా కిరణం, లెన్స్‌లో వక్రీభవనం తర్వాత, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి చేరుకుంటుంది మరియు దానిని దాటుతుంది. అంజీర్ న. 2 వక్రీభవన నమూనా సరిపోతుందని చూపిస్తుంది వెడల్పుకాంతి పుంజం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఉంటుంది.

మీరు గమనిస్తే, విస్తృత కాంతి పుంజం దృష్టి పెట్టలేదులెన్స్: ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం నుండి దూరంగా ఉన్న సంఘటన పుంజం, లెన్స్‌కు దగ్గరగా అది వక్రీభవనం తర్వాత ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షాన్ని దాటుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని అంటారు గోళాకార ఉల్లంఘనమరియు లెన్స్ యొక్క ప్రతికూలతలను సూచిస్తుంది - అన్ని తరువాత, నేను ఇప్పటికీ లెన్స్ కిరణాల సమాంతర పుంజంను ఒక బిందువుకు తగ్గించాలనుకుంటున్నాను.

ఉపయోగించి చాలా ఆమోదయోగ్యమైన దృష్టిని సాధించవచ్చు ఇరుకైనదిప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం సమీపంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి పుంజం. అప్పుడు గోళాకార ఉల్లంఘనదాదాపు కనిపించదు - అంజీర్ చూడండి. 3 .

ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఒక ఇరుకైన పుంజం లెన్స్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత దాదాపు ఒక పాయింట్ వద్ద సేకరించబడిందని స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. ఈ కారణంగా, మా లెన్స్ అంటారు సేకరించడం.

పాయింట్‌ను లెన్స్ ఫోకస్ అంటారు. సాధారణంగా, ఒక లెన్స్ లెన్స్ యొక్క కుడి మరియు ఎడమ ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం మీద రెండు ఫోసీలను కలిగి ఉంటుంది. foci నుండి లెన్స్‌కు ఉన్న దూరాలు తప్పనిసరిగా ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉండవు, కానీ లెన్స్‌కు సంబంధించి ఫోసిస్ సుష్టంగా ఉన్న పరిస్థితులతో మేము ఎల్లప్పుడూ వ్యవహరిస్తాము.

బైకాన్కేవ్ లెన్స్.

ఇప్పుడు మేము పూర్తిగా భిన్నమైన లెన్స్‌ను పరిశీలిస్తాము, రెండు పరిమితం పుటాకారగోళాకార ఉపరితలాలు (Fig. 4). అటువంటి లెన్స్ అంటారు బైకాన్కేవ్. పైన పేర్కొన్న విధంగా, మేము వక్రీభవన నియమం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడిన రెండు కిరణాల గమనాన్ని కనుగొంటాము.

బిందువును విడిచిపెట్టి, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం వెంట వెళ్లే పుంజం వక్రీభవనం చెందదు - అన్నింటికంటే, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం, లెన్స్ యొక్క సమరూపత యొక్క అక్షం, రెండు గోళాకార ఉపరితలాలకు లంబంగా ఉంటుంది.

ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఉండే పుంజం, మొదటి వక్రీభవనం తర్వాత, దాని నుండి దూరంగా వెళ్లడం ప్రారంభమవుతుంది (గాలి నుండి గాజుకు వెళ్ళేటప్పుడు), మరియు రెండవ వక్రీభవనం తర్వాత, అది ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం నుండి మరింత దూరంగా కదులుతుంది (నుండి వెళుతున్నప్పుడు నుండి గాజు నుండి గాలికి).

ఒక బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్ కాంతి యొక్క సమాంతర పుంజాన్ని భిన్నమైన పుంజంగా మారుస్తుంది (అంజీర్ 5) కాబట్టి దీనిని అంటారు వెదజల్లుతోంది.

గోళాకార ఉల్లంఘన కూడా ఇక్కడ గమనించబడింది: డైవర్జింగ్ కిరణాల కొనసాగింపులు ఒక పాయింట్ వద్ద కలుస్తాయి. సంఘటన పుంజం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం నుండి ఎంత దూరంలో ఉందో, లెన్స్‌కు దగ్గరగా వక్రీభవన పుంజం యొక్క కొనసాగింపు ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షాన్ని దాటుతుంది.

ఒక బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ విషయంలో వలె, గోళాకార ఉల్లంఘన అనేది ఇరుకైన పారాక్సియల్ పుంజం (Fig. 6)కి దాదాపుగా కనిపించదు. లెన్స్ నుండి వేరుగా ఉన్న కిరణాల కొనసాగింపులు సుమారుగా ఒక బిందువు వద్ద కలుస్తాయి - వద్ద దృష్టిలెన్సులు.

అటువంటి భిన్నమైన పుంజం మన కంటిలోకి ప్రవేశిస్తే, అప్పుడు మనకు లెన్స్ వెనుక ఒక ప్రకాశవంతమైన బిందువు కనిపిస్తుంది! ఎందుకు? చిత్రం ఎలా కనిపిస్తుందో గుర్తు చేసుకోండి ఫ్లాట్ అద్దం: మన మెదడు కిరణాలు కలుస్తుంది మరియు ఖండన (అని పిలవబడేది) వద్ద ఒక ప్రకాశించే వస్తువు యొక్క భ్రాంతిని సృష్టించే వరకు వాటిని వేరుచేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఊహాత్మక చిత్రం) ఇది ఖచ్చితంగా ఈ సందర్భంలో మనం చూసే లెన్స్ యొక్క ఫోకస్ వద్ద ఉన్న వర్చువల్ ఇమేజ్.

కన్వర్జింగ్ మరియు డైవర్జింగ్ లెన్స్‌ల రకాలు.

మేము రెండు లెన్స్‌లను పరిగణించాము: ఒక బైకాన్వెక్స్ లెన్స్, ఇది కలుస్తుంది మరియు బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్, ఇది విభిన్నంగా ఉంటుంది. కన్వర్జింగ్ మరియు డైవర్జింగ్ లెన్స్‌లకు ఇతర ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌ల పూర్తి సెట్ అంజీర్‌లో చూపబడింది. 7.

మనకు తెలిసిన బైకాన్వెక్స్ లెన్స్‌తో పాటు, ఇక్కడ ఉన్నాయి: ప్లానో-కుంభాకారఒక లెన్స్, దీనిలో ఉపరితలాలలో ఒకటి చదునుగా ఉంటుంది మరియు పుటాకార-కుంభాకారపుటాకార మరియు కుంభాకార సరిహద్దు ఉపరితలాలను మిళితం చేసే లెన్స్. పుటాకార-కుంభాకార లెన్స్‌లో, కుంభాకార ఉపరితలం మరింత వక్రంగా ఉంటుందని గమనించండి (దాని వక్రత వ్యాసార్థం చిన్నది); అందువల్ల, కుంభాకార వక్రీభవన ఉపరితలం యొక్క కన్వర్జింగ్ ప్రభావం పుటాకార ఉపరితలం యొక్క చెదరగొట్టే ప్రభావాన్ని అధిగమిస్తుంది మరియు లెన్స్ మొత్తం కలుస్తుంది.

సాధ్యమయ్యే అన్ని డిఫ్యూజింగ్ లెన్స్‌లు అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి. ఎనిమిది

బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్‌తో పాటు, మేము చూస్తాము ప్లానో-పుటాకార(దీని ఉపరితలాలలో ఒకటి ఫ్లాట్) మరియు కుంభాకార-పుటాకారలెన్స్. కుంభాకార-పుటాకార లెన్స్ యొక్క పుటాకార ఉపరితలం మరింత వక్రంగా ఉంటుంది, తద్వారా పుటాకార సరిహద్దు యొక్క విక్షేపణ ప్రభావం కుంభాకార సరిహద్దు యొక్క కన్వర్జింగ్ ప్రభావంపై ప్రబలంగా ఉంటుంది మరియు లెన్స్ మొత్తం భిన్నంగా ఉంటుంది.

మేము పరిగణించని లెన్స్‌ల రకాల్లో కిరణాల మార్గాన్ని మీరే నిర్మించుకోవడానికి ప్రయత్నించండి మరియు అవి నిజంగా కలుస్తున్నాయని లేదా వ్యాపిస్తున్నాయని నిర్ధారించుకోండి. ఇది గొప్ప వ్యాయామం, మరియు దానిలో సంక్లిష్టంగా ఏమీ లేదు - మేము పైన చేసిన అదే నిర్మాణాలు!

పాఠ్య లక్ష్యాలు:కంటి నిర్మాణం మరియు కంటి ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క యంత్రాంగాల గురించి ఆలోచనల ఏర్పాటు; భౌతిక చట్టాల ద్వారా కంటి యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క నిర్మాణం యొక్క షరతులతో కూడిన వివరణ; అధ్యయనం చేసిన దృగ్విషయాలను విశ్లేషించే సామర్థ్యాన్ని అభివృద్ధి చేయడం; ఒకరి స్వంత ఆరోగ్యం మరియు ఇతరుల ఆరోగ్యం పట్ల శ్రద్ధగల వైఖరిని అభివృద్ధి చేయడం.

సామగ్రి:టేబుల్ "ఆర్గాన్ ఆఫ్ విజన్", మోడల్ "హ్యూమన్ ఐ"; కాంతి-సేకరించే లెన్స్, పెద్ద వక్రత కలిగిన లెన్స్, చిన్న వక్రత కలిగిన లెన్స్, కాంతి మూలం, టాస్క్ కార్డ్‌లు; విద్యార్థుల పట్టికలపై: కాంతి-సేకరించే లెన్స్, కాంతి-ప్రసరణ లెన్స్, స్లాట్‌తో కూడిన స్క్రీన్, కాంతి మూలం, స్క్రీన్.

తరగతుల సమయంలో

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.ఒక వ్యక్తి పరిసర ప్రపంచంలో ఓరియంటేషన్ వ్యవస్థను కలిగి ఉంటాడు - ఇంద్రియ వ్యవస్థ, ఇది నావిగేట్ చేయడానికి మాత్రమే కాకుండా, మారుతున్న పర్యావరణ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా కూడా సహాయపడుతుంది. మునుపటి పాఠంలో, మీరు దృష్టి అవయవం యొక్క నిర్మాణంతో పరిచయం పొందడానికి ప్రారంభించారు. ఈ విషయాన్ని ఒకసారి చూద్దాం. దీన్ని చేయడానికి, మీరు కార్డుపై పనిని పూర్తి చేయాలి మరియు ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వాలి.

ప్రశ్నలను సమీక్షించండి

ఒక వ్యక్తికి దృష్టి ఎందుకు అవసరం?
ఈ పనిని ఏ అవయవం నిర్వహిస్తుంది?
- కన్ను ఎక్కడ ఉంది?
కంటి పొరలు మరియు వాటి విధులకు పేరు పెట్టండి.
గాయం నుండి రక్షించే కంటి భాగాలకు పేరు పెట్టండి.

బోర్డు మీద టేబుల్ ఉంది దృష్టి యొక్క అవయవం”, టీచర్ టేబుల్ మీద - “హ్యూమన్ ఐ” మోడల్. విద్యార్థుల సమాధానాలతో కూడిన కార్డులను సేకరించిన తర్వాత, జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు విద్యార్థులతో కలిసి, మోడల్ మరియు పోస్టర్‌పై కంటి భాగాలకు పేరు పెట్టడం మరియు చూపడం ద్వారా వాటి పూర్తిని తనిఖీ చేస్తారు.

విద్యార్థులకు రెండో కార్డు ఇస్తారు.

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.జ్ఞానం ఆధారంగా శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన నిర్మాణంకళ్ళు, కంటిలోని ఏ భాగాలు ఆప్టికల్ ఫంక్షన్‌ను నిర్వహించగలవో పేరు పెట్టండి.

(విద్యార్థులు, కంటి నమూనాను సూచిస్తూ, కంటి యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్ కార్నియా, లెన్స్, విట్రస్ బాడీ మరియు రెటీనాను కలిగి ఉంటుందని నిర్ధారణకు వస్తారు.)

ఫిజిక్స్ టీచర్.ఏ ఆప్టికల్ పరికరం మీకు లెన్స్‌ని గుర్తు చేస్తుంది?

విద్యార్థులు.బైకాన్వెక్స్ లెన్స్.

ఫిజిక్స్ టీచర్.మీకు ఇప్పటికీ ఏ రకమైన లెన్స్‌లు తెలుసు మరియు వాటి లక్షణాలు ఏమిటి?

విద్యార్థులు.బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ ఒక కన్వర్జింగ్ లెన్స్, అనగా. కటకం గుండా వెళుతున్న కిరణాలు ఫోకస్ అనే ఒకే బిందువు వద్ద కలుస్తాయి. బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్ అనేది డైవర్జింగ్ లెన్స్, లెన్స్ గుండా వెళుతున్న కిరణాలు ఒక ఊహాత్మక దృష్టిలో కిరణాల కొనసాగింపును సేకరించే విధంగా చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి.

(ఫిజిక్స్ టీచర్ డ్రా చేస్తాడు(బియ్యం. ఒకటి) బోర్డు మీద, మరియు నోట్‌బుక్‌లోని విద్యార్థులు, లెన్స్‌ని సేకరించడం మరియు వెదజల్లడం ద్వారా కిరణాల మార్గం.)

అన్నం. 1. కన్వర్జింగ్ మరియు డైవర్జింగ్ లెన్స్‌లలో కిరణ మార్గం (F - ఫోకస్)

ఫిజిక్స్ టీచర్.ఆబ్జెక్ట్ కన్వర్జింగ్ లెన్స్ ఫోకల్ లెంగ్త్ కంటే రెండింతలు మించి ఉంటే ఇమేజ్ ఎలా ఉంటుంది?

(విద్యార్థులు ఈ సందర్భంలో తమ నోట్‌బుక్‌లలో కిరణాల మార్గాన్ని గీస్తారు (Fig. 2) మరియు చిత్రం తగ్గినట్లు, వాస్తవమైనది, విలోమంగా ఉందని నిర్ధారించుకోండి..)

అన్నం. 2. కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌లో ఇమేజ్ నిర్మాణం

ఫ్రంటల్ ప్రయోగం

ప్రతి టేబుల్‌పై, విద్యార్థులు కన్వర్జింగ్ మరియు డైవర్జెంట్ లెన్స్, కరెంట్ సోర్స్, స్టాండ్‌పై ఎలక్ట్రిక్ లైట్ బల్బ్, అక్షరం G ఆకారంలో స్లాట్‌తో కూడిన స్క్రీన్ మరియు స్క్రీన్ ఉన్నాయి.

భౌతిక శాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు విద్యార్థులను బైకాన్వెక్స్ ఎంచుకోమని ఆహ్వానిస్తాడు, అనగా. కన్వర్జింగ్ లెన్స్ మరియు కన్వర్జింగ్ లెన్స్ విలోమ చిత్రాన్ని ఇస్తుందని ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించండి. విద్యార్థులు ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను (Fig. 3) సమీకరించి, స్క్రీన్‌కు సంబంధించి లెన్స్‌ను కదిలిస్తూ, విలోమ అక్షరం G యొక్క స్పష్టమైన చిత్రాన్ని సాధించండి.

(చిత్రం నిజమైన విలోమమని మరియు లెన్స్‌కు సంబంధించి స్క్రీన్‌లోని నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో మాత్రమే స్క్రీన్‌పై స్పష్టంగా పొందబడుతుందని విద్యార్థులు అనుభవంతో ఒప్పించారు..)

అన్నం. 3. కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌లో కిరణాల మార్గాన్ని ప్రదర్శించడానికి ఇన్‌స్టాలేషన్ పథకం

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.లెన్స్, కార్నియా మరియు విట్రస్ శరీరం- ఇది కన్వర్జింగ్ లెన్స్, అప్పుడు కంటి యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్ విలోమ తగ్గిన చిత్రాన్ని ఇస్తుంది మరియు మనం ప్రపంచాన్ని తలక్రిందులుగా చూడాలి. విషయాలను తలక్రిందులుగా చూడటానికి మిమ్మల్ని ఏది అనుమతిస్తుంది?

విద్యార్థులు.విజువల్ ఎనలైజర్ యొక్క కార్టికల్ విభాగంలో పదేపదే "తిరగడం" కారణంగా వస్తువుల యొక్క సాధారణ మరియు విలోమ దృష్టి ఉంటుంది.

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.మనం వస్తువులను వేర్వేరు దూరాల్లో బాగా చూస్తాం. ఇది లెన్స్‌కు అటాచ్ చేసే కండరాల కారణంగా మరియు సంకోచించడం ద్వారా దాని వక్రతను నియంత్రిస్తుంది.

ఫిజిక్స్ టీచర్.లెన్స్ వక్రతను బట్టి దాని లక్షణాలు ఎలా మారతాయో ప్రయోగాత్మకంగా పరిశీలిద్దాం. వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం చిన్నది, చిన్నది ద్రుష్ట్య పొడవు, - అటువంటి లెన్స్‌లను షార్ట్-ఫోకస్ లెన్స్‌లు అని పిలుస్తారు, చిన్న వక్రతతో లెన్స్‌లు, అనగా. పెద్ద తో వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం, లాంగ్-ఫోకస్ అంటారు (Fig. 4).

అన్నం. 4. లెన్స్ వక్రతను బట్టి దాని లక్షణాలను మార్చడం

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.సమీపంలోని వస్తువులను వీక్షిస్తున్నప్పుడు, లెన్స్ వక్రత యొక్క వ్యాసార్థాన్ని తగ్గించి, షార్ట్ ఫోకస్ లెన్స్‌గా పనిచేస్తుంది. సుదూర వస్తువులను వీక్షిస్తున్నప్పుడు, లెన్స్ వక్రత యొక్క వ్యాసార్థాన్ని పెంచుతుంది మరియు టెలిఫోటో లెన్స్‌గా పనిచేస్తుంది. రెండు సందర్భాల్లో, చిత్రం ఎల్లప్పుడూ రెటీనాపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడుతుందని నిర్ధారించడానికి ఇది అవసరం. లెన్స్ యొక్క వక్రతలో మార్పు కారణంగా వేర్వేరు దూరంలో ఉన్న వస్తువులను స్పష్టంగా చూడగల సామర్థ్యాన్ని వసతి అంటారు (విద్యార్థులు నోట్బుక్లో నిర్వచనాన్ని వ్రాస్తారు).

కంటి నిర్మాణంలో లేదా లెన్స్ పనిలో వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయి.

మయోపియాతో, లెన్స్ యొక్క అధిక వక్రత లేదా కంటి అక్షం యొక్క పొడుగు కారణంగా చిత్రం రెటీనా ముందు కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. దూరదృష్టితో, లెన్స్ యొక్క తగినంత వక్రత లేదా కంటి యొక్క కుదించబడిన అక్షం కారణంగా చిత్రం రెటీనా వెనుక కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది.

ఫిజిక్స్ టీచర్.సమీప దృష్టిని సరిచేయడానికి ఏ లెన్స్‌లు అవసరం మరియు దూరదృష్టిని సరిచేయడానికి ఏ లెన్స్‌లు అవసరం?

విద్యార్థులు.దగ్గరి చూపు అనేది డైవర్జింగ్ లెన్స్, దూరదృష్టి అనేది కన్వర్జింగ్ లెన్స్.

(భౌతిక శాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు, అనుభవాన్ని ప్రదర్శించడం ద్వారా, ప్రయోగాత్మకంగా విద్యార్థుల తీర్మానాల ప్రామాణికతను రుజువు చేస్తాడు..)

జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయుడు.ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేషన్లో కట్టుబాటు నుండి మరొక విచలనం ఉంది మానవ కన్నుఆస్టిగ్మాటిజం. ఆస్టిగ్మాటిజం అనేది ఒక బిందువు వద్ద, ఒక దృష్టిలో అన్ని కిరణాల కలయిక అసంభవం. ఇది గోళాకారం నుండి కార్నియా యొక్క వక్రతలో వ్యత్యాసాల కారణంగా ఉంది. ఆస్టిగ్మాటిజంను సరిచేయడానికి స్థూపాకార కటకములు ఉపయోగించబడతాయి.

కనుగొన్నవి

విద్యార్థులు, జీవశాస్త్ర ఉపాధ్యాయునితో కలిసి, దృశ్య పరిశుభ్రత యొక్క ప్రాథమిక నియమాలను రూపొందించారు:

- యాంత్రిక ప్రభావాల నుండి కళ్ళను రక్షించండి;
- బాగా వెలిగే గదిలో చదవండి;
- పుస్తకాన్ని కళ్ళ నుండి కొంత దూరంలో (33-35 సెం.మీ.) పట్టుకోండి;
- కాంతి ఎడమవైపు పడాలి;
- మీరు పుస్తకానికి దగ్గరగా ఉండలేరు, ఎందుకంటే ఇది మయోపియా అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది;
- మీరు కదిలే వాహనంలో చదవలేరు, ఎందుకంటే. పుస్తకం యొక్క స్థానం యొక్క అస్థిరత కారణంగా, ఫోకల్ పొడవు అన్ని సమయాలలో మారుతుంది, ఇది లెన్స్ యొక్క వక్రతలో మార్పుకు దారితీస్తుంది, దాని స్థితిస్థాపకత తగ్గుతుంది, దీని ఫలితంగా సిలియరీ కండరం బలహీనపడుతుంది మరియు దృష్టి బలహీనపడుతుంది .

బైకాన్వెక్స్ లెన్స్

ప్లానో-కుంభాకార లెన్స్

సన్నని లెన్స్ యొక్క లక్షణాలు

రూపాలను బట్టి, ఉన్నాయి సామూహిక(పాజిటివ్) మరియు వెదజల్లుతోంది(ప్రతికూల) లెన్సులు. కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌ల సమూహం సాధారణంగా లెన్స్‌లను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో మధ్య భాగం వాటి అంచుల కంటే మందంగా ఉంటుంది మరియు డైవర్జింగ్ లెన్స్‌ల సమూహం లెన్స్‌లు, వీటి అంచులు మధ్య కంటే మందంగా ఉంటాయి. లెన్స్ పదార్థం యొక్క వక్రీభవన సూచిక దాని కంటే ఎక్కువగా ఉంటే మాత్రమే ఇది నిజం అని గమనించాలి. పర్యావరణం. లెన్స్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక తక్కువగా ఉంటే, పరిస్థితి తారుమారు అవుతుంది. ఉదాహరణకు, నీటిలో గాలి బుడగ ఒక బైకాన్వెక్స్ డిఫ్యూజింగ్ లెన్స్.

లెన్స్‌లు వాటి ఆప్టికల్ పవర్ (డయోప్టర్‌లలో కొలుస్తారు) లేదా ఫోకల్ లెంగ్త్ ద్వారా నియమం ప్రకారం వర్గీకరించబడతాయి.

సరిదిద్దబడిన ఆప్టికల్ అబెర్రేషన్‌తో (ప్రధానంగా క్రోమాటిక్, కాంతి వ్యాప్తి కారణంగా, - అక్రోమాట్‌లు మరియు అపోక్రోమాట్‌లు) ఆప్టికల్ పరికరాలను నిర్మించడానికి, లెన్స్‌లు / వాటి పదార్థాల ఇతర లక్షణాలు కూడా ముఖ్యమైనవి, ఉదాహరణకు, వక్రీభవన సూచిక, వ్యాప్తి గుణకం, ఎంచుకున్న పదార్థం యొక్క ప్రసారం ఆప్టికల్ పరిధి.

కొన్నిసార్లు లెన్స్‌లు/లెన్స్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లు (రిఫ్రాక్టర్లు) సాపేక్షంగా అధిక వక్రీభవన సూచికతో మీడియాలో ఉపయోగం కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడ్డాయి (ఇమ్మర్షన్ మైక్రోస్కోప్, ఇమ్మర్షన్ లిక్విడ్స్ చూడండి).

లెన్స్‌ల రకాలు:
సేకరణ:
1 - బైకాన్వెక్స్
2 - ఫ్లాట్-కుంభాకార
3 - పుటాకార-కుంభాకార (సానుకూల నెలవంక)
వెదజల్లుతోంది:
4 - బైకాన్కేవ్
5 - ఫ్లాట్-పుటాకార
6 - కుంభాకార-పుటాకార (ప్రతికూల నెలవంక)

కుంభాకార-పుటాకార లెన్స్ అంటారు నెలవంకమరియు సామూహిక (మధ్య వైపు చిక్కగా) లేదా విక్షేపణ (అంచుల వైపు చిక్కగా) ఉంటుంది. నెలవంక, దీని ఉపరితల రేడియాలు సమానంగా ఉంటాయి, ఆప్టికల్ పవర్ ఉంటుంది, సున్నా(డిస్పర్షన్ కరెక్షన్ కోసం లేదా కవర్ లెన్స్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది). కాబట్టి, మయోపిక్ గ్లాసెస్ యొక్క లెన్సులు సాధారణంగా నెగటివ్ మెనిస్కి.

కన్వర్జింగ్ లెన్స్ యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం లెన్స్ యొక్క మరొక వైపు ఉన్న ఒక పాయింట్ వద్ద దాని ఉపరితలంపై కిరణాల సంఘటనను సేకరించే సామర్ధ్యం.

లెన్స్ యొక్క ప్రధాన అంశాలు: NN - ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం - లెన్స్‌ను పరిమితం చేసే గోళాకార ఉపరితలాల కేంద్రాల గుండా వెళుతున్న సరళ రేఖ; O - ఆప్టికల్ సెంటర్ - బైకాన్వెక్స్ లేదా బైకాన్‌కేవ్ (అదే ఉపరితల రేడియాలతో) లెన్స్‌ల కోసం, లెన్స్ లోపల (దాని మధ్యలో) ఆప్టికల్ యాక్సిస్‌పై ఉన్న పాయింట్.
గమనిక. కిరణాల మార్గం వాస్తవ దశ సరిహద్దు వద్ద వక్రీభవనాన్ని సూచించకుండా, ఆదర్శ (ఫ్లాట్) లెన్స్‌లో చూపబడింది. అదనంగా, బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ యొక్క కొంత అతిశయోక్తి చిత్రం చూపబడింది.

కన్వర్జింగ్ లెన్స్ ముందు కొంత దూరంలో ప్రకాశించే బిందువు Sని ఉంచినట్లయితే, అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించిన కాంతి పుంజం వక్రీభవనం చెందకుండా లెన్స్ గుండా వెళుతుంది మరియు కేంద్రం గుండా వెళ్ళని కిరణాలు ఆప్టికల్ వైపు వక్రీభవనం చెందుతాయి. అక్షం మరియు దానిపై ఏదో ఒక పాయింట్ F వద్ద కలుస్తుంది, ఇది పాయింట్ S యొక్క చిత్రంగా ఉంటుంది. ఈ బిందువును సంయోగ ఫోకస్ అంటారు, లేదా కేవలం దృష్టి.

చాలా సుదూర మూలం నుండి కాంతి లెన్స్‌పై పడితే, దాని కిరణాలు సమాంతర పుంజంలో ప్రయాణిస్తున్నట్లు సూచించబడతాయి, అప్పుడు లెన్స్ నుండి నిష్క్రమించిన తర్వాత, కిరణాలు పెద్ద కోణంలో వక్రీభవనం చెందుతాయి మరియు పాయింట్ F ఆప్టికల్‌పై కదులుతుంది. అక్షం లెన్స్‌కు దగ్గరగా ఉంటుంది. ఈ పరిస్థితులలో, లెన్స్ నుండి ఉద్భవించే కిరణాల ఖండన స్థానం అంటారు ప్రధాన దృష్టి F ', మరియు లెన్స్ మధ్యలో నుండి ప్రధాన దృష్టికి దూరం - ప్రధాన ఫోకల్ పొడవు.

డైవర్జింగ్ లెన్స్‌పై కిరణాల సంఘటన, దాని నుండి నిష్క్రమించిన తర్వాత, లెన్స్ అంచుల వైపు వక్రీభవనం చెందుతుంది, అంటే అవి చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి. ఈ కిరణాలు కొనసాగితే రివర్స్ దిశచుక్కల రేఖ ద్వారా చిత్రంలో చూపిన విధంగా, అవి ఒక పాయింట్ F వద్ద కలుస్తాయి, అది ఉంటుంది దృష్టిఈ లెన్స్. ఈ దృష్టి ఉంటుంది ఊహాత్మకమైన.

డైవర్జింగ్ లెన్స్ యొక్క స్పష్టమైన దృష్టి

ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షంపై దృష్టి పెట్టడం గురించి చెప్పబడినది పాయింట్ యొక్క చిత్రం ద్వితీయ లేదా వంపుతిరిగిన ఆప్టికల్ అక్షం మీద ఉన్న సందర్భాలలో సమానంగా వర్తిస్తుంది, అనగా, లెన్స్ మధ్యలో ఒక కోణంలో ప్రధాన కోణంలో వెళుతున్న రేఖ. ఆప్టికల్ అక్షం. లెన్స్ యొక్క ప్రధాన దృష్టిలో ఉన్న ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి లంబంగా ఉన్న విమానం అంటారు ప్రధాన ఫోకల్ ప్లేన్, మరియు సంయోగ దృష్టిలో - కేవలం ఫోకల్ ప్లేన్.

కలెక్టింగ్ లెన్స్‌లు ఏ వైపుకు అయినా వస్తువుకు దర్శకత్వం వహించబడతాయి, దీని ఫలితంగా లెన్స్ గుండా వెళుతున్న కిరణాలు దాని యొక్క ఒకటి లేదా మరొక వైపు నుండి సేకరించబడతాయి. అందువలన, లెన్స్ రెండు కేంద్రాలను కలిగి ఉంటుంది - ముందుమరియు వెనుక. అవి లెన్స్ మధ్యలో నుండి ఫోకల్ లెంగ్త్ వద్ద లెన్స్ యొక్క రెండు వైపులా ఆప్టికల్ అక్షం మీద ఉన్నాయి.

సన్నని కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌తో ఇమేజింగ్

లెన్స్‌ల లక్షణాలను వివరించేటప్పుడు, లెన్స్ దృష్టిలో ఒక ప్రకాశించే బిందువు యొక్క చిత్రాన్ని నిర్మించే సూత్రం పరిగణించబడుతుంది. ఎడమ వైపు నుండి లెన్స్‌పై కిరణాలు దాని వెనుక ఫోకస్ గుండా వెళతాయి మరియు కుడి వైపు నుండి కిరణాలు ఫ్రంట్ ఫోకస్ గుండా వెళతాయి. విభిన్న లెన్స్‌లలో, దీనికి విరుద్ధంగా, బ్యాక్ ఫోకస్ లెన్స్ ముందు ఉంటుంది మరియు ముందు భాగం వెనుక ఉంది.

కలిగి ఉన్న వస్తువుల లెన్స్ ఇమేజ్‌ని రూపొందించడం నిర్దిష్ట రూపంమరియు కొలతలు, ఈ క్రింది విధంగా పొందబడ్డాయి: లైన్ AB అనేది లెన్స్ నుండి కొంత దూరంలో ఉన్న వస్తువు అని అనుకుందాం, దాని ఫోకల్ పొడవు కంటే చాలా ఎక్కువ. వస్తువు యొక్క ప్రతి పాయింట్ నుండి లెన్స్ ద్వారా అసంఖ్యాక కిరణాలు వెళతాయి, వీటిలో స్పష్టత కోసం, ఫిగర్ క్రమపద్ధతిలో మూడు కిరణాల కోర్సును మాత్రమే చూపుతుంది.

పాయింట్ A నుండి వెలువడే మూడు కిరణాలు లెన్స్ గుండా వెళతాయి మరియు A 1 B 1లో వాటి సంబంధిత అదృశ్య బిందువుల వద్ద కలుస్తూ ఒక చిత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఫలిత చిత్రం చెల్లుతుందిమరియు తలక్రిందులుగా.

ఈ సందర్భంలో, చిత్రం కొన్ని ఫోకల్ ప్లేన్ FFలో సంయోజిత ఫోకస్‌లో పొందబడింది, ప్రధాన ఫోకల్ ప్లేన్ F'F' నుండి కొంత దూరంలో, ప్రధాన ఫోకస్ ద్వారా దానికి సమాంతరంగా వెళుతుంది.

ఆబ్జెక్ట్ లెన్స్ నుండి అనంతమైన దూరంలో ఉన్నట్లయితే, దాని ఇమేజ్ లెన్స్ F' వెనుక ఫోకస్‌లో పొందబడుతుంది. చెల్లుతుంది, తలక్రిందులుగామరియు తగ్గిందిఇదే పాయింట్‌కి.

ఒక వస్తువు లెన్స్‌కు దగ్గరగా ఉండి, లెన్స్ ఫోకల్ లెంగ్త్ కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ దూరంలో ఉంటే, దాని చిత్రం చెల్లుతుంది, తలక్రిందులుగామరియు తగ్గిందిమరియు అది మరియు డబుల్ ఫోకల్ లెంగ్త్ మధ్య ఉన్న సెగ్మెంట్‌పై ప్రధాన ఫోకస్ వెనుక ఉంటుంది.

ఒక వస్తువును లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు కంటే రెండింతలు ఉంచినట్లయితే, ఫలిత చిత్రం లెన్స్ యొక్క మరొక వైపు దాని నుండి రెండు రెట్లు ఫోకల్ పొడవులో ఉంటుంది. చిత్రం పొందబడింది చెల్లుతుంది, తలక్రిందులుగామరియు పరిమాణంలో సమానంవిషయం.

ఫ్రంట్ ఫోకస్ మరియు డబుల్ ఫోకల్ లెంగ్త్ మధ్య ఒక వస్తువును ఉంచినట్లయితే, ఆ చిత్రం డబుల్ ఫోకల్ లెంగ్త్ దాటి తీయబడుతుంది మరియు చెల్లుతుంది, తలక్రిందులుగామరియు విస్తరించిన.

వస్తువు లెన్స్ యొక్క ముందు ప్రధాన ఫోకస్ యొక్క విమానంలో ఉంటే, అప్పుడు కిరణాలు, లెన్స్ గుండా వెళతాయి, సమాంతరంగా వెళ్తాయి మరియు చిత్రం అనంతం వద్ద మాత్రమే పొందవచ్చు.

ఒక వస్తువును ప్రధాన ఫోకల్ పొడవు కంటే తక్కువ దూరంలో ఉంచినట్లయితే, కిరణాలు లెన్స్‌ను ఎక్కడా ఖండన లేకుండా ఒక భిన్నమైన పుంజంలో వదిలివేస్తాయి. దీని ఫలితంగా ఒక చిత్రం వస్తుంది ఊహాత్మకమైన, ప్రత్యక్షంగామరియు విస్తరించిన, అంటే, ఈ సందర్భంలో, లెన్స్ భూతద్దం వలె పనిచేస్తుంది.

ఒక వస్తువు ఇన్ఫినిటీ నుండి లెన్స్ యొక్క ఫ్రంట్ ఫోకస్‌కు చేరుకున్నప్పుడు, చిత్రం బ్యాక్ ఫోకస్ నుండి దూరంగా కదులుతుంది మరియు వస్తువు ముందు దృష్టి కేంద్రానికి చేరుకున్నప్పుడు, అది దాని నుండి అనంతంలో ఉన్నట్లు చూడటం సులభం.

ఈ నమూనా ఉంది గొప్ప ప్రాముఖ్యతసాధనలో వివిధ రకాలఫోటోగ్రాఫిక్ పని, కాబట్టి, వస్తువు నుండి లెన్స్‌కు మరియు లెన్స్ నుండి ఇమేజ్ ప్లేన్‌కు మధ్య సంబంధాన్ని నిర్ణయించడానికి, ప్రధాన విషయం తెలుసుకోవడం అవసరం లెన్స్ ఫార్ములా.

సన్నని లెన్స్ ఫార్ములా

వస్తువు యొక్క బిందువు నుండి లెన్స్ మధ్యలో మరియు చిత్రం యొక్క బిందువు నుండి లెన్స్ మధ్యలో ఉన్న దూరాలను సంయోగ ఫోకల్ పొడవులు అంటారు.

ఈ పరిమాణాలు ఒకదానిపై ఒకటి ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు అనే సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి సూత్రం సన్నని లెన్స్ :

లెన్స్ నుండి వస్తువుకు దూరం ఎక్కడ ఉంది; - లెన్స్ నుండి ఇమేజ్‌కి దూరం; లెన్స్ యొక్క ప్రధాన ఫోకల్ పొడవు. మందపాటి లెన్స్ విషయంలో, దూరాలు లెన్స్ మధ్య నుండి కాకుండా ప్రధాన విమానాల నుండి కొలుస్తారు అనే ఒకే తేడాతో ఫార్ములా మారదు.

తెలిసిన రెండు వాటితో ఒకటి లేదా మరొక తెలియని పరిమాణాన్ని కనుగొనడానికి, క్రింది సమీకరణాలు ఉపయోగించబడతాయి:

పరిమాణాల సంకేతాలు గమనించాలి u , v , fకింది పరిశీలనల ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడ్డాయి - నుండి నిజమైన చిత్రం కోసం అసలు విషయంకన్వర్జింగ్ లెన్స్‌లో - ఈ పరిమాణాలన్నీ సానుకూలంగా ఉంటాయి. చిత్రం ఊహాత్మకంగా ఉంటే - దానికి దూరం ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, వస్తువు ఊహాత్మకంగా ఉంటే - దానికి దూరం ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, లెన్స్ భిన్నంగా ఉంటే - ఫోకల్ పొడవు ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.

చిత్రం స్కేల్

ఇమేజ్ స్కేల్ () అనేది చిత్రం యొక్క లీనియర్ కొలతలు మరియు వస్తువు యొక్క సంబంధిత రేఖీయ పరిమాణాల నిష్పత్తి. ఈ నిష్పత్తిని పరోక్షంగా భిన్నం వలె వ్యక్తీకరించవచ్చు, లెన్స్ నుండి ఇమేజ్‌కి దూరం ఎక్కడ ఉంటుంది; లెన్స్ నుండి వస్తువుకు దూరం.

ఇక్కడ తగ్గింపు కారకం ఉంది, అనగా చిత్రం యొక్క సరళ కొలతలు వస్తువు యొక్క వాస్తవ రేఖీయ కొలతలు కంటే ఎన్ని రెట్లు తక్కువగా ఉన్నాయో చూపే సంఖ్య.

గణనల ఆచరణలో, లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు ఎక్కడ ఉంది లేదా పరంగా ఈ నిష్పత్తిని వ్యక్తీకరించడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.

.

లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు మరియు ఆప్టికల్ పవర్ యొక్క గణన

లెన్స్‌లు సుష్టంగా ఉంటాయి, అనగా, అవి కాంతి దిశతో సంబంధం లేకుండా ఒకే ఫోకల్ పొడవును కలిగి ఉంటాయి - ఎడమ లేదా కుడి, అయితే, ఇతర లక్షణాలకు వర్తించదు, ఉదాహరణకు, ఉల్లంఘనలు, దీని పరిమాణం ఏ వైపు ఆధారపడి ఉంటుంది లెన్స్ కాంతి వైపు మళ్లింది.

మల్టిపుల్ లెన్స్ కాంబినేషన్ (కేంద్రీకృత వ్యవస్థ)

సంక్లిష్ట ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లను నిర్మించడానికి లెన్స్‌లను ఒకదానితో ఒకటి కలపవచ్చు. రెండు లెన్స్‌ల వ్యవస్థ యొక్క ఆప్టికల్ పవర్‌ని ఇలా కనుగొనవచ్చు సాధారణ మొత్తంప్రతి లెన్స్ యొక్క ఆప్టికల్ పవర్‌లు (రెండు లెన్స్‌లను సన్నగా పరిగణించవచ్చు మరియు అవి ఒకే అక్షం మీద ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి):

లెన్స్‌లు ఒకదానికొకటి కొంత దూరంలో ఉంటే మరియు వాటి అక్షాలు సమానంగా ఉంటే (ఈ ఆస్తితో ఏకపక్ష సంఖ్యలో లెన్స్‌ల వ్యవస్థను కేంద్రీకృత వ్యవస్థ అంటారు), అప్పుడు వాటి మొత్తం ఆప్టికల్ శక్తిని తగినంత స్థాయి ఖచ్చితత్వంతో కనుగొనవచ్చు. క్రింది వ్యక్తీకరణ:

లెన్స్‌ల ప్రధాన విమానాల మధ్య దూరం ఎక్కడ ఉంది.

సాధారణ లెన్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు

ఆధునిక ఫోటోగ్రాఫిక్ పరికరాలలో, చిత్ర నాణ్యతపై అధిక డిమాండ్లు ఉంచబడతాయి.

సాధారణ లెన్స్ ద్వారా అందించబడిన చిత్రం, అనేక లోపాల కారణంగా, ఈ అవసరాలకు అనుగుణంగా లేదు. చాలా లోపాలను తొలగించడం అనేది కేంద్రీకృత ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లోని అనేక లెన్స్‌ల సరైన ఎంపిక ద్వారా సాధించబడుతుంది - లక్ష్యం. సాధారణ లెన్స్‌లతో తీసిన చిత్రాలకు అనేక ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి. ఆప్టికల్ సిస్టమ్స్ యొక్క ప్రతికూలతలను అబెర్రేషన్స్ అంటారు, ఇవి క్రింది రకాలుగా విభజించబడ్డాయి:

• రేఖాగణిత ఉల్లంఘనలు
• డిఫ్రాక్టివ్ అబెర్రేషన్ (ఈ అబెర్రేషన్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఇతర మూలకాల వల్ల కలుగుతుంది మరియు లెన్స్‌తో ఎటువంటి సంబంధం లేదు).

ప్రత్యేక లక్షణాలతో లెన్సులు

సేంద్రీయ పాలిమర్ లెన్సులు

కంటి ఉపరితలం పై అమర్చు అద్దాలు

క్వార్ట్జ్ లెన్సులు

క్వార్ట్జ్ గ్లాస్ - అల్ 2 O 3 , CaO మరియు MgO యొక్క చిన్న (సుమారు 0.01%) జోడింపులతో కూడిన స్వచ్ఛమైన సిలికా. ఇది హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్ మినహా అనేక రసాయనాలకు అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు జడత్వం కలిగి ఉంటుంది.

కాంతి వక్రీభవనం వివిధ ఆప్టికల్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది: కెమెరాలు, బైనాక్యులర్లు, టెలిస్కోప్‌లు, మైక్రోస్కోప్‌లు. . . అటువంటి పరికరాలలో ఒక అనివార్యమైన మరియు అత్యంత ముఖ్యమైన భాగం లెన్స్.

లెన్స్ అనేది రెండు గోళాకార (లేదా ఒక గోళాకార మరియు ఒక ఫ్లాట్) ఉపరితలాల ద్వారా రెండు వైపులా సరిహద్దులుగా ఉన్న ఆప్టికల్‌గా పారదర్శక సజాతీయ శరీరం.

లెన్సులు సాధారణంగా గాజు లేదా ప్రత్యేక పారదర్శక ప్లాస్టిక్‌లతో తయారు చేయబడతాయి. లెన్స్ యొక్క పదార్థం గురించి మాట్లాడుతూ, మేము దానిని గాజు అని పిలుస్తాము, ఇది ప్రత్యేక పాత్ర పోషించదు.

4.4.1 బైకాన్వెక్స్ లెన్స్

రెండు కుంభాకార గోళాకార ఉపరితలాలు (Fig. 4.16) ద్వారా రెండు వైపులా సరిహద్దులుగా ఉన్న లెన్స్‌ను మొదట పరిగణించండి. అలాంటి లెన్స్‌ని బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ అంటారు. ఈ లెన్స్‌లోని కిరణాల గమనాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ఇప్పుడు మన పని.

అన్నం. 4.16 బైకాన్వెక్స్ లెన్స్‌లో వక్రీభవనం

లెన్స్ సమరూపత అక్షం యొక్క ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం వెంట ప్రయాణించే పుంజంతో సరళమైన పరిస్థితి ఉంటుంది. అంజీర్ న. 4.16 ఈ కిరణం A0 బిందువును వదిలివేస్తుంది. ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం రెండు గోళాకార ఉపరితలాలకు లంబంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ పుంజం వక్రీభవనానికి గురికాకుండా లెన్స్ గుండా వెళుతుంది.

ఇప్పుడు ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా నడుస్తున్న బీమ్ AB ను తీసుకుందాం. లెన్స్‌పై బీమ్ సంఘటన యొక్క పాయింట్ B వద్ద, లెన్స్ ఉపరితలంపై సాధారణ MN డ్రా చేయబడుతుంది; పుంజం గాలి నుండి ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన గాజుకు వెళుతుంది కాబట్టి, CBN వక్రీభవన కోణం ABM సంభవం కోణం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, వక్రీభవన కిరణం BC ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి చేరుకుంటుంది.

లెన్స్ నుండి బీమ్ నిష్క్రమణ పాయింట్ C వద్ద, ఒక సాధారణ P Q కూడా డ్రా అవుతుంది.పుంజం ఆప్టికల్‌గా తక్కువ దట్టమైన గాలిలోకి వెళుతుంది, కాబట్టి వక్రీభవన QCD కోణం P CB సంభవం కోణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది; పుంజం మళ్లీ ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం వైపు వక్రీభవనం చెందుతుంది మరియు దానిని పాయింట్ D వద్ద దాటుతుంది.

అందువల్ల, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఉన్న ఏదైనా కిరణం, లెన్స్‌లో వక్రీభవనం తర్వాత, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి చేరుకుంటుంది మరియు దానిని దాటుతుంది. అంజీర్ న. 4.17 ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా తగినంత విస్తృత కాంతి పుంజం యొక్క వక్రీభవన నమూనాను చూపుతుంది.

అన్నం. 4.17 బైకాన్వెక్స్ లెన్స్‌లో గోళాకార ఉల్లంఘన

మీరు చూడగలిగినట్లుగా, విస్తృత కాంతి పుంజం లెన్స్ ద్వారా కేంద్రీకరించబడదు: సంఘటన పుంజం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం నుండి ఎంత దూరం ఉంటే, లెన్స్‌కు దగ్గరగా అది వక్రీభవనం తర్వాత ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షాన్ని దాటుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని గోళాకార అబెర్రేషన్ అని పిలుస్తారు మరియు లెన్స్‌ల లోపాలను సూచిస్తుంది, ఎందుకంటే లెన్స్ కిరణాల సమాంతర పుంజాన్ని ఒక పాయింట్‌కి తగ్గించాలని మేము కోరుకుంటున్నాము.

ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం దగ్గర ప్రయాణిస్తున్న ఇరుకైన కాంతి పుంజాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా చాలా ఆమోదయోగ్యమైన దృష్టిని సాధించవచ్చు. అప్పుడు గోళాకార ఉల్లంఘన అంజీర్‌లో దాదాపు కనిపించదు. 4.18

అన్నం. 4.18 కన్వర్జింగ్ లెన్స్‌తో ఇరుకైన బీమ్‌ను ఫోకస్ చేయడం

ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా ఒక ఇరుకైన పుంజం, లెన్స్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, సుమారుగా ఒక పాయింట్ F వద్ద సేకరించబడుతుంది. ఈ కారణంగా, మా లెన్స్ అంటారు

సేకరించడం.

5 విస్తృత పుంజం యొక్క ఖచ్చితమైన దృష్టి సాధ్యపడుతుంది, అయితే దీని కోసం లెన్స్ ఉపరితలం గోళాకారంగా కాకుండా మరింత సంక్లిష్టమైన ఆకారాన్ని కలిగి ఉండాలి. అటువంటి లెన్స్‌లను గ్రౌండింగ్ చేయడం చాలా సమయం తీసుకుంటుంది మరియు అసాధ్యమైనది. గోళాకార కటకాలను తయారు చేయడం మరియు ఉద్భవిస్తున్న గోళాకార ఉల్లంఘనతో వ్యవహరించడం సులభం.

మార్గం ద్వారా, అబెర్రేషన్‌ను గోళాకారం అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది సరైన ఫోకస్ చేసే సంక్లిష్టమైన గోళాకార రహిత లెన్స్‌ను సాధారణ గోళాకారంతో భర్తీ చేయడం వల్ల ఉత్పన్నమవుతుంది.

పాయింట్ ఎఫ్‌ని లెన్స్ ఫోకస్ అంటారు. సాధారణంగా, ఒక లెన్స్ లెన్స్ యొక్క కుడి మరియు ఎడమ ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం మీద రెండు ఫోసీలను కలిగి ఉంటుంది. foci నుండి లెన్స్‌కు ఉన్న దూరాలు తప్పనిసరిగా ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉండవు, కానీ లెన్స్‌కు సంబంధించి ఫోసిస్ సుష్టంగా ఉన్న పరిస్థితులతో మేము ఎల్లప్పుడూ వ్యవహరిస్తాము.

4.4.2 బైకాన్కేవ్ లెన్స్

ఇప్పుడు మనం పూర్తిగా భిన్నమైన లెన్స్‌ను పరిశీలిస్తాము, రెండు పుటాకార గోళాకార ఉపరితలాలు (Fig. 4.19) ద్వారా సరిహద్దులుగా ఉంటాయి. అలాంటి లెన్స్‌ని బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్ అంటారు. పైన పేర్కొన్న విధంగా, మేము వక్రీభవన నియమం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడిన రెండు కిరణాల గమనాన్ని కనుగొంటాము.

అన్నం. 4.19 బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్‌లో వక్రీభవనం

A0 బిందువును వదిలి ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం వెంట వెళ్లే పుంజం వక్రీభవనం చెందదు ఎందుకంటే ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం, లెన్స్ యొక్క సమరూపత అక్షం, రెండు గోళాకార ఉపరితలాలకు లంబంగా ఉంటుంది.

రే AB, ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షానికి సమాంతరంగా, మొదటి వక్రీభవనం దాని నుండి దూరంగా వెళ్లడం ప్రారంభించిన తర్వాత (ఎందుకంటే గాలి నుండి గాజుకు వెళుతున్నప్పుడు \CBN< \ABM), а после второго преломления удаляется от главной оптической оси ещё сильнее (так как при переходе из стекла в воздух \QCD >\PCB). ఒక బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్ కాంతి యొక్క సమాంతర పుంజాన్ని విభిన్న పుంజం (Fig. 4.20)గా మారుస్తుంది మరియు అందువల్ల దీనిని డైవర్జింగ్ అని పిలుస్తారు.

గోళాకార ఉల్లంఘన కూడా ఇక్కడ గమనించబడింది: డైవర్జింగ్ కిరణాల కొనసాగింపులు ఒక పాయింట్ వద్ద కలుస్తాయి. సంఘటన పుంజం ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షం నుండి ఎంత దూరంలో ఉందో, లెన్స్‌కు దగ్గరగా వక్రీభవన పుంజం యొక్క కొనసాగింపు ప్రధాన ఆప్టికల్ అక్షాన్ని దాటుతుంది.

అన్నం. 4.20 బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్‌లో గోళాకార ఉల్లంఘన

ఒక బైకాన్వెక్స్ లెన్స్ విషయంలో వలె, గోళాకార ఉల్లంఘన అనేది ఇరుకైన పారాక్సియల్ పుంజం (Fig. 4.21) కోసం దాదాపుగా కనిపించదు. లెన్స్ నుండి వేరుగా ఉన్న కిరణాల పొడిగింపులు లెన్స్ F దృష్టిలో దాదాపు ఒక బిందువు వద్ద కలుస్తాయి.

అన్నం. 4.21 డైవర్జింగ్ లెన్స్‌లో ఇరుకైన పుంజం యొక్క వక్రీభవనం

అటువంటి భిన్నమైన పుంజం మన కంటిలోకి ప్రవేశిస్తే, అప్పుడు మనకు లెన్స్ వెనుక ఒక ప్రకాశవంతమైన బిందువు కనిపిస్తుంది! ఎందుకు? ఒక ఫ్లాట్ మిర్రర్‌లో చిత్రం ఎలా కనిపిస్తుందో గుర్తుంచుకోండి: మన మెదడు కిరణాలు కలుస్తుంది మరియు ఖండన వద్ద ఒక ప్రకాశించే వస్తువు యొక్క భ్రాంతిని సృష్టించే వరకు (ఊహాత్మక చిత్రం అని పిలవబడేది) భ్రమ కలిగించే వరకు వాటిని కొనసాగించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఖచ్చితంగా ఈ సందర్భంలో మనం చూసే లెన్స్ యొక్క ఫోకస్ వద్ద ఉన్న వర్చువల్ ఇమేజ్.

మనకు తెలిసిన బైకాన్వెక్స్ లెన్స్‌తో పాటు, ఇక్కడ చూపబడింది: ఒక ప్లానో-కుంభాకార లెన్స్, దీనిలో ఉపరితలాలలో ఒకటి ఫ్లాట్‌గా ఉంటుంది మరియు పుటాకార మరియు కుంభాకార సరిహద్దు ఉపరితలాలను కలిపే పుటాకార-కుంభాకార లెన్స్. పుటాకార-కుంభాకార లెన్స్‌లో, కుంభాకార ఉపరితలం మరింత వక్రంగా ఉంటుందని గమనించండి (దాని వక్రత వ్యాసార్థం చిన్నది); అందువల్ల, కుంభాకార వక్రీభవన ఉపరితలం యొక్క కన్వర్జింగ్ ప్రభావం పుటాకార ఉపరితలం యొక్క చెదరగొట్టే ప్రభావాన్ని అధిగమిస్తుంది మరియు లెన్స్ మొత్తం కలుస్తుంది.

సాధ్యమయ్యే అన్ని డిఫ్యూజింగ్ లెన్స్‌లు అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి. 4.23

అన్నం. 4.23 విభిన్న కటకములు

బైకాన్‌కేవ్ లెన్స్‌తో పాటు, మేము ఒక ప్లానో-పుటాకార (దీని యొక్క ఉపరితలాలలో ఒకటి చదునుగా ఉంటుంది) మరియు కుంభాకార-పుటాకార లెన్స్‌ను చూస్తాము. కుంభాకార-పుటాకార లెన్స్ యొక్క పుటాకార ఉపరితలం మరింత వక్రంగా ఉంటుంది, తద్వారా పుటాకార సరిహద్దు యొక్క విక్షేపణ ప్రభావం కుంభాకార సరిహద్దు యొక్క కన్వర్జింగ్ ప్రభావంపై ప్రబలంగా ఉంటుంది మరియు లెన్స్ మొత్తం భిన్నంగా ఉంటుంది.

మేము పరిగణించని లెన్స్‌ల రకాల్లో కిరణాల మార్గాన్ని మీరే నిర్మించుకోవడానికి ప్రయత్నించండి మరియు అవి నిజంగా కలుస్తున్నాయని లేదా వ్యాపిస్తున్నాయని నిర్ధారించుకోండి. ఇది గొప్ప వ్యాయామం, మరియు మేము పైన చేసిన అదే నిర్మాణాలలో కష్టం ఏమీ లేదు!