Hayali görüntüleri çizin. İnce bir lensin verdiği görüntüler oluşturmak. İnce Lens Formülü

Nokta resmi S mercekte, kırılan tüm ışınların veya bunların sürekliliğinin bir kesişme noktası olacaktır. İlk durumda, görüntü gerçek, ikinci - hayali. Her zaman olduğu gibi, tüm ışınların kesişme noktasını bulmak için herhangi iki tane oluşturmak yeterlidir. Bunu ikinci kırılma yasasını kullanarak yapabiliriz. Bunu yapmak için, rastgele bir ışının geliş açısını ölçmeniz, kırılma açısını hesaplamanız, bir açıda merceğin diğer yüzüne düşecek olan kırılmış bir ışın oluşturmanız gerekir. Bu geliş açısını ölçtükten sonra, yeni kırılma açısını hesaplamak ve giden ışını inşa etmek gerekir. Gördüğünüz gibi, iş oldukça zahmetli, bu nedenle genellikle kaçınılır. Lenslerin bilinen özelliklerine göre, herhangi bir hesaplama yapılmadan üç ışın oluşturulabilir. Herhangi bir optik eksene paralel gelen bir ışın çift kırılmadan sonra gerçek odaktan geçecek veya devamı hayali odaktan geçecektir. Tersinirlik yasasına göre, çift kırılmadan sonra ilgili odak yönünde gelen bir ışın, belirli bir optik eksene paralel olarak çıkacaktır. Son olarak, ışın sapma olmadan merceğin optik merkezinden geçecektir.

Şek. 7 çizilmiş görüntü noktası S yakınsak bir mercekte, Şek. 8 - saçılmada. Bu tür yapılarda, ana optik eksen gösterilir ve üzerinde odak uzunlukları F (ana odaklardan veya odak düzlemlerinden merceğin optik merkezine olan mesafeler) ve çift odak uzunlukları (yakınlaşan mercekler için) gösterilir. Daha sonra yukarıdakilerden herhangi ikisini kullanarak kırılan ışınların (veya devamlarının) kesişme noktasını ararlar.

Ana optik eksende yer alan bir noktanın görüntüsünü oluşturmak genellikle zordur. Böyle bir yapı için, bir yan optik eksene paralel olacak herhangi bir ışını almanız gerekir (Şekil 9'da kesikli çizgi). Çift kırılmadan sonra, bu yan eksen ile odak düzleminin kesişme noktasında bulunan yan odaktan geçecektir. İkinci ışın olarak, ana optik eksen boyunca kırılmadan giden bir ışın kullanmak uygundur.

Şek. Şekil 10, iki yakınsak merceği göstermektedir. İkinci "daha iyi", ışınları toplar, yakınlaştırır, "daha güçlüdür". optik güç mercek, odak uzunluğunun tersi olarak adlandırılır:

Bir merceğin gücü diyoptri (D) ile ifade edilir.

Pirinç. 10

Bir diyoptri, odak uzunluğu 1 m olan böyle bir merceğin optik gücüdür.

Yakınsak merceklerin pozitif kırma gücü, ıraksak merceklerin ise negatif kırma gücü vardır.

Yakınsayan bir mercekte bir nesnenin görüntüsünün oluşturulması, uç noktalarının oluşturulmasına indirgenir. Nesne olarak bir ok seçin AB(Şek. 11). Nokta Resmi AŞekildeki gibi inşa edilmiştir. 7, nokta B1 19'daki gibi bulunabilir. Bir gösterim sunalım (aynalar düşünülürken tanıtılanlara benzer): nesneden merceğe olan mesafe | BÖ| = D; nesneden görüntü merceğine uzaklık | BÖ 1 | = F, odak uzaklığı | NIN-NİN| = F. Üçgenlerin benzerliğinden A 1 B 1 Ö ve ABO (eşit dar - dikey - açılar boyunca dik üçgenler benzer). Üçgenlerin benzerliğinden A 1 B 1 F ve DOF(aynı benzerlik işaretiyle) . Buradan,

Veya fF = df − dF .

Denklem terimini terime bölerek dFf ve negatif terimi denklemin diğer tarafına taşıyarak şunu elde ederiz:

Ayna formülüne benzer bir lens formülü elde ettik.

Uzaklaşan bir mercek durumunda (Şekil 22), neredeyse hayali odak “işe yarar”. A1 noktasının, kırılan ışın FD ile gelen ışın AO'nun kesişme noktası değil, kırılan ışınların devamının kesişme noktası olduğuna dikkat edin.

Kanıt olarak, A noktasından uzak odak noktasına doğru bir ışın olayı düşünün. Çift kırılmadan sonra ana optik eksene paralel olarak mercekten çıkacak, böylece devamı A1 noktasından geçecektir. B noktasının görüntüsü, Şekil 2'ye benzer şekilde oluşturulabilir. 9. Karşılık gelen üçgenlerin benzerliğinden; ; fF = dF − df veya

Bir ayna formülünün çalışmasına benzer şekilde, bir merceğin formülü üzerinde bir çalışma yapmak mümkündür.

Merceğin yarısı kırılırsa bir cismin görüntüsü nasıl değişir? Görüntü daha az yoğun hale gelecek, ancak ne şekli ne de konumu değişmeyecek. Benzer şekilde, herhangi bir merceğin veya aynanın herhangi bir parçasındaki bir nesnenin görüntüsü.

İdeal bir sistemde bir noktanın görüntüsünü oluşturmak için, bu noktadan gelen herhangi iki ışın oluşturmak yeterlidir. Bu iki gelen ışına karşılık gelen giden ışınların kesişme noktası bu noktanın istenen görüntüsü olacaktır.

USE kodlayıcının konuları: lenslerde görüntü oluşturma, formül ince mercek.

İnce merceklerdeki ışınların yolu için formüle edilmiş kurallar bizi en önemli açıklamaya götürür.

Görüntü teoremi. Merceğin önünde parlak bir nokta varsa, mercekte kırılmadan sonra tüm ışınlar (veya devamları) bir noktada kesişir.

Noktaya nokta görüntüsü denir.

Kırılan ışınların kendileri bir noktada kesişiyorsa, görüntü denir. geçerli. Işık ışınlarının enerjisi bir noktada yoğunlaştığı için ekranda elde edilebilir.

Bununla birlikte, kırılan ışınların kendileri bir noktada kesişmiyorsa, ancak süreklilikleri (bu, kırılan ışınlar mercekten sonra ayrıldığında olur), o zaman görüntü hayali olarak adlandırılır. Noktada enerji yoğunlaşmadığı için ekranda alınamaz. Hatırladığımız kadarıyla, hayali bir görüntü beynimizin özelliğinden dolayı ortaya çıkar - farklı ışınları hayali kesişmelerine kadar tamamlamak ve bu kesişmede parlak bir nokta görmek.Hayali bir görüntü sadece zihnimizde var olur.

Görüntü teoremi, ince lenslerde görüntüleme için temel görevi görür. Bu teoremi hem yakınsak hem de ıraksak mercekler için kanıtlayacağız.

Yakınsayan mercek: gerçek görüntü puan.

Önce yakınsak bir merceğe bakalım. Noktadan merceğe olan mesafe, merceğin odak uzunluğu olsun. iki temel vardır farklı durumlar: ve (ve ara durum ). Bu davaları tek tek ele alacağız; her birinde biz
Bir nokta kaynağının ve genişletilmiş bir nesnenin görüntülerinin özelliklerini tartışalım.

İlk durum: . Nokta ışık kaynağı, lensten sol odak düzleminden daha uzağa yerleştirilmiştir (Şekil 1).

Optik merkezden geçen ışın kırılmaz. Alacağız keyfiışın, kırılan ışının ışınla kesiştiği bir nokta oluşturun ve sonra noktanın konumunun ışının seçimine bağlı olmadığını gösterin (başka bir deyişle, nokta tüm olası ışınlar için aynıdır). Böylece, noktadan çıkan tüm ışınların mercekte kırılmadan sonraki noktada kesiştiği ortaya çıkıyor ve söz konusu durum için görüntü teoremi kanıtlanacak.

Noktayı inşa ederek buluruz daha fazla hareketışın. Bunu yapabiliriz: yan odaktaki odak düzlemi ile kesişene kadar ışına paralel bir yan optik eksen çizeriz, ardından kırılan ışını noktadaki ışınla kesişene kadar çizeriz.

Şimdi noktadan merceğe olan mesafeyi arayacağız. Bu mesafenin yalnızca ve cinsinden ifade edildiğini, yani yalnızca kaynağın konumu ve merceğin özellikleri tarafından belirlendiğini ve dolayısıyla belirli bir ışına bağlı olmadığını göstereceğiz.

Dikeyleri ve ana optik eksene bırakalım. Ana optik eksene paralel yani merceğe dik olarak da çizelim. Üç çift benzer üçgen elde ederiz:

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

Sonuç olarak, aşağıdaki eşitlikler zincirine sahibiz (eşit işaretinin üzerindeki formülün numarası, bu eşitliğin hangi benzer üçgen çiftinden elde edildiğini gösterir).

(4)

Ancak , bu nedenle (4) bağıntısı şu şekilde yeniden yazılır:

. (5)

Buradan, noktadan merceğe istenen mesafeyi buluyoruz:

. (6)

Gördüğümüz gibi, gerçekten ışın seçimine bağlı değil. Bu nedenle, mercekte kırıldıktan sonra herhangi bir ışın bizim tarafımızdan oluşturulan noktadan geçecek ve bu nokta kaynağın gerçek bir görüntüsü olacaktır.

Bu durumda görüntü teoremi ispatlanmıştır.

Görüntü teoreminin pratik önemi şudur. Kaynağın tüm ışınları mercekten sonra bir noktada kesiştiği için - görüntüsü - o zaman bir görüntü oluşturmak için en uygun iki ışını almak yeterlidir. Tam olarak ne?

Kaynak ana optik eksen üzerinde değilse, uygun ışınlar olarak aşağıdakiler uygundur:

Merceğin optik merkezinden geçen ışın - kırılmaz;
- ana optik eksene paralel bir ışın - kırılmadan sonra odaktan geçer.

Bu ışınları kullanarak bir görüntünün oluşturulması Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.

Nokta ana optik eksendeyse, yalnızca bir uygun ışın kalır - ana optik eksen boyunca ilerler. İkinci ışın olarak "rahatsız edici" olanı almak gerekir (Şekil 3).

( 5 ) ifadesine tekrar bakalım. Biraz farklı bir biçimde, daha çekici ve akılda kalıcı olarak yazılabilir. Önce birimi sola kaydıralım:

Şimdi bu eşitliğin her iki tarafını da a:

(7)

İlişki (7) denir ince lens formülü(veya sadece lens formülü). Şimdiye kadar, yakınsak bir mercek durumu ve için mercek formülü elde edildi. Aşağıda, diğer durumlar için bu formülün modifikasyonlarını türeteceğiz.

Şimdi (6) bağıntısına dönelim. Önemi görüntü teoremini ispatlaması ile sınırlı değildir. Ayrıca kaynak ve ana optik eksen arasındaki mesafeye (Şekil 1, 2) bağlı olmadığını görüyoruz!

Bu, segmentin hangi noktası olursa olsun, görüntüsünün mercekten aynı uzaklıkta olacağı anlamına gelir. Bir segment üzerinde uzanacaktır - yani, segmentin kırılmadan mercekten geçecek bir ışınla kesiştiği yerde. Özellikle, bir noktanın görüntüsü bir nokta olacaktır.

Böylece önemli bir gerçeği belirledik: Segment, segmentin görüntüsü ile su birikintileridir. Şu andan itibaren, görüntüsüyle ilgilendiğimiz orijinal segment diyoruz. ders ve şekillerde kırmızı ok ile işaretlenmiştir. Görüntünün düz mü yoksa ters mi olduğunu takip etmek için okun yönüne ihtiyacımız var.

Yakınsak mercek: bir nesnenin gerçek görüntüsü.

Nesnelerin görüntülerinin değerlendirilmesine geçelim. Dava çerçevesindeyken bunu hatırlayın. Burada üç tipik durum ayırt edilebilir.

bir. . Nesnenin görüntüsü gerçektir, ters çevrilmiştir, büyütülmüştür (Şekil 4; çift odak belirtilmiştir). Lens formülünden, bu durumda olacağı (neden?)

Böyle bir durum, örneğin tepegözlerde ve film kameralarında gerçekleşir - bu optik cihazlar, ekranda filmde olanın büyütülmüş bir görüntüsünü verir. Daha önce slayt gösterdiyseniz, slaytın projektöre baş aşağı yerleştirilmesi gerektiğini bilirsiniz - böylece ekrandaki görüntü doğru görünür ve baş aşağı dönmez.

Görüntünün boyutunun nesnenin boyutuna oranına merceğin doğrusal büyütmesi denir ve Г - ile gösterilir (bu büyük Yunanca "gama" dır):

Üçgenlerin benzerliğinden şunu elde ederiz:

. (8)

Formül (8), merceğin doğrusal büyütmesinin dahil olduğu birçok problemde kullanılır.

2. . Bu durumda, formül (6)'dan şunu buluruz ve . (8)'e göre merceğin doğrusal büyütmesi bire eşittir, yani görüntünün boyutu nesnenin boyutuna eşittir (Şekil 5).

Pirinç. 5.a=2f: görüntü boyutu nesne boyutuna eşittir

3. . Bu durumda, lens formülünden şu sonuç çıkar (neden?). Merceğin doğrusal büyütmesi birden az olacaktır - görüntü gerçektir, ters çevrilmiştir, küçültülmüştür (Şekil 6).

Bu durum birçok kişi için ortaktır. optik cihazlar: kameralar, dürbünler, teleskoplar - tek kelimeyle, uzak nesnelerin görüntülerinin elde edildiği. Objektiften uzaklaştıkça görüntüsünün boyutu küçülür ve odak düzlemine yaklaşır.

İlk vakanın değerlendirmesini tamamen tamamladık. Gelelim ikinci duruma. Artık o kadar büyük olmayacak.

Yakınsak mercek: bir noktanın sanal görüntüsü.

İkinci durum: . Mercek ile odak düzlemi arasına bir nokta ışık kaynağı yerleştirilmiştir (Şekil 7).

Kırılmadan giden ışınla birlikte, yine keyfi bir ışın düşünelim. Ancak şimdi iki ıraksak ışın ve lens çıkışında elde edilmektedir. Gözümüz bu ışınları bir noktada kesişinceye kadar devam ettirecektir.

Görüntü teoremi, noktadan çıkan tüm ışınlar için noktanın aynı olacağını belirtir. Bunu üç çift benzer üçgenle tekrar kanıtlıyoruz:

Tekrar merceğe olan mesafeyi ifade ederek, karşılık gelen eşitlikler zincirine sahibiz (bunu zaten kolayca anlayabilirsiniz):

. (9)

. (10)

Değer, bizim durumumuz için görüntü teoremini kanıtlayan ışına bağlı değildir. Yani, kaynağın sanal bir görüntüsüdür. Nokta ana optik eksende değilse, bir görüntü oluşturmak için, optik merkezden geçen bir ışın ve ana optik eksene paralel bir ışın almak en uygunudur (Şekil 8).

Eh, nokta ana optik eksendeyse, gidecek hiçbir yer yoktur - merceğe eğik düşen bir ışınla yetinmeniz gerekir (Şekil 9).

İlişki (9) bizi dikkate alınan durum için lens formülünün bir çeşidine götürür. İlk olarak, bu ilişkiyi şu şekilde yeniden yazıyoruz:

ve sonra elde edilen eşitliğin her iki tarafını da şuna bölün: a:

. (11)

(7) ve (11) 'i karşılaştırdığımızda, küçük bir fark görüyoruz: Terimin önünde görüntü gerçekse bir artı işareti ve görüntü hayaliyse bir eksi işareti gelir.

Formül (10) ile hesaplanan değer, nokta ile ana optik eksen arasındaki mesafeye de bağlı değildir. Yukarıdaki gibi (bir nokta ile gerekçeyi hatırlayın), bu, Şekil 1'deki segmentin görüntüsünün olduğu anlamına gelir. 9 bölüm olacak.

Yakınsak mercek: bir nesnenin sanal görüntüsü.

Bunu akılda tutarak, lens ile odak düzlemi arasında bulunan bir nesnenin görüntüsünü kolayca oluşturabiliriz (Şekil 10). Hayali, doğrudan ve büyütülmüş olduğu ortaya çıkıyor.

Büyüteçte küçük bir nesneye baktığınızda böyle bir görüntü görürsünüz - bir büyüteç. Kasa tamamen demonte. Gördüğünüz gibi, ilk durumumuzdan niteliksel olarak farklı. Bu şaşırtıcı değil - sonuçta, aralarında bir ara "felaket" vakası var.

Yakınsak mercek: Odak düzlemindeki bir nesne.

Ara durum: Işık kaynağı merceğin odak düzleminde bulunur (Şekil 11).

Bir önceki bölümden hatırladığımız gibi, paralel bir ışının ışınları, yakınsak bir mercekte kırılmadan sonra odak düzleminde - yani ışın merceğe dik geliyorsa ana odakta ve yan odakta kesişecektir. kiriş eğik bir olay ise. Işınların yolunun tersinirliğini kullanarak, odak düzleminde bulunan kaynağın tüm ışınlarının mercekten ayrıldıktan sonra birbirine paralel gideceği sonucuna varırız.

Pirinç. 11. a=f: görüntü yok

Noktanın resmi nerede? Görüntü yok. Ancak hiç kimse paralel ışınların sonsuz uzak bir noktada kesiştiğini varsaymamızı yasaklamıyor. O zaman görüntü teoremi bu durumda geçerli kalır, görüntü sonsuzdadır.

Buna göre, nesne tamamen odak düzleminde yer alıyorsa, bu nesnenin görüntüsü yer alacaktır. sonsuzda(veya, aynı olan, yok olacaktır).

Bu nedenle, yakınsak bir mercekte görüntülerin yapısını tamamen düşündük.

Yakınsak mercek: bir noktanın sanal görüntüsü.

Neyse ki, yakınsak bir mercek için olduğu gibi çok çeşitli durumlar yoktur. Görüntünün doğası, nesnenin uzaklaşan mercekten ne kadar uzakta olduğuna bağlı değildir, bu nedenle burada yalnızca bir durum olacaktır.

Yine bir ışın ve rastgele bir ışın alıyoruz (Şekil 12). Objektiften çıkışta, iki ıraksak ışınımız var ve gözümüzün kesiştiği noktada oluşturduğu .

Görüntü teoremini tekrar kanıtlamamız gerekiyor - noktanın tüm ışınlar için aynı olacağı. Aynı üç çift benzer üçgenin yardımıyla hareket ediyoruz:

(12)

. (13)

b'nin değeri ışın aralığına bağlı değildir
, böylece tüm kırılan ışınların uzantıları
bir noktada kesişir - noktanın hayali görüntüsü. Görüntü teoremi böylece tamamen kanıtlanmıştır.

Yakınsak bir mercek için benzer formüller (6) ve (10) elde ettiğimizi hatırlayın. Paydaları durumunda ortadan kayboldu (görüntü sonsuza gitti) ve bu nedenle bu dava temelde farklı durumları ayırt etti ve .

Ancak formül (13) için payda hiçbir a için kaybolmaz. Bu nedenle, uzaklaşan bir mercek için niteliksel olarak yoktur. farklı durumlar kaynak konumu - yukarıda söylediğimiz gibi burada sadece bir vaka var.

Nokta ana optik eksende değilse, görüntüsünü oluşturmak için iki ışın uygundur: biri optik merkezden geçer, diğeri ana optik eksene paraleldir (Şekil 13).

Nokta ana optik eksen üzerindeyse, ikinci ışın keyfi alınmalıdır (Şekil 14).

Hangi merceğin hangi görüntüyü verdiğini anlamak için öncelikle bir mercek oluşturmak için kullanılan temel fiziksel olayın ortamdan geçen olay olduğunu hatırlamanız gerekir. Işık akılarının yönünü kontrol edebilen böyle bir cihaz yaratmayı mümkün kılan bu fenomendi. Sekizinci sınıf fizik dersinde okulda çocuklara böyle bir kontrolün ilkeleri anlatılır.

Lens kelimesinin tanımı ve bunu yapmak için kullanılan malzeme

Lensler, bir kişinin bir nesnenin büyütülmüş veya küçültülmüş bir görüntüsünü görebilmesi için kullanılır. Örneğin, bir teleskop veya mikroskop kullanarak. Bu nedenle, bu cihaz şeffaftır. Bu, nesneleri gerçekten olduğumuz gibi görmek amacıyla yapıldı, sadece boyutları değişti. Bu gerekli değilse renklendirilmez, bozulmaz. Yani lens şeffaf bir gövdedir. Gelelim bileşenlerine. Lens iki yüzeyden oluşur. Eğrisel, genellikle küresel olabilirler veya bunlardan biri eğri, diğeri düz olacaktır. Hangi merceğin hangi görüntüyü verdiği bu düzlemlere bağlıdır. Geniş günlük yaşamda lens üretimi için malzeme cam veya plastiktir. Ayrıca genel bir anlayış için özellikle cam mercekler hakkında konuşacağız.

Dışbükey ve içbükey merceklere bölünme

Bu bölünme merceğin şekline bağlıdır. Merceğin ortası kenarlarından daha genişse buna dışbükey denir. Aksine, orta kenarlardan daha inceyse, böyle bir cihaza içbükey denir. Başka ne önemli? Önemli olan şeffaf cismin bulunduğu ortamdır. Sonuçta, hangi merceğin hangi görüntüyü verdiği, iki ortamdaki - merceğin kendisinde ve onu çevreleyen maddede - kırılmaya bağlıdır. Ayrıca, cam veya plastikten yapılmış lensler belirlenen çevresel göstergeden daha yüksek olduğu için sadece hava sahasını ele alacağız.

Yakınsayan mercek

Bir dışbükey mercek alalım ve içinden bir ışık akımı (paralel ışınlar) geçirelim. Yüzey düzleminden geçtikten sonra akış bir noktada toplanır, bu nedenle merceğe yakınsak mercek adı verilir.

Yakınsak bir merceğin ne tür bir görüntü verdiğini ve aslında başka herhangi bir görüntü verdiğini anlamak için ana parametrelerini hatırlamanız gerekir.

Belirli bir cam gövdenin özelliklerini anlamak için önemli parametreler

Bir mercek iki küresel yüzeyle sınırlandırılmışsa, kürelerinin elbette belirli bir yarıçapı vardır. Bu yarıçaplara, kürelerin merkezlerinden çıkan eğrilik yarıçapları denir. Her iki merkezi birleştiren düz çizgiye optik eksen denir. İnce bir mercek, ışının önceki yönünden çok fazla sapmadan geçtiği bir noktaya sahiptir. Lensin optik merkezi olarak adlandırılır. Bu merkez aracılığıyla, optik eksene dik olarak çizilebilir. dik düzlem. Lensin ana düzlemi olarak adlandırılır. Bir de ana odak denilen bir nokta var - ışınların cam gövdeden geçtikten sonra toplanacağı yer. Yakınsak bir merceğin ne tür bir görüntü verdiği sorusunu analiz ederken, odak noktasının lens ile olduğunu hatırlamak önemlidir. ters tarafışınların girişinden. Uzaklaşan bir mercekle odak hayalidir.

Yakınsak bir mercek bir nesnenin hangi görüntüsünü verir?

Doğrudan nesnenin merceğe göre ne kadar uzağa yerleştirildiğine bağlıdır. Merceğin odağı ile merceğin kendisi arasına bir nesne yerleştirilirse gerçek bir görüntü olmayacaktır.

Görüntü hayali, düz ve büyük ölçüde büyütülmüş. Böyle bir görüntünün temel bir örneği bir büyüteçtir.

Nesneleri odağın arkasına yerleştirirseniz, iki seçenek mümkündür, ancak her iki durumda da görüntü her şeyden önce ters ve gerçek olacaktır. Fark sadece boyuttadır. Nesneleri odak ve çift odak arasına yerleştirirseniz, görüntü büyütülür. Çift odağın arkasına yerleştirirseniz küçülür.

Bazı durumlarda, hiç görüntü alınmayabilir. Yukarıdaki şekilde görebileceğiniz gibi, bir nesneyi merceğin tam odak noktasına yerleştirirseniz, nesnenin üst noktasını vermek için kesişen çizgiler paralel uzanır. Buna göre, kesişme söz konusu değildir, çünkü görüntü ancak sonsuzda bir yerde elde edilebilir. Bir nesnenin çift odak yerine yerleştirildiği durum da ilginçtir. Bu durumda, görüntü ters çevrilir, gerçektir, ancak orijinal nesneyle aynı boyuttadır.

Şekillerde bu lens, uçları dışa dönük oklarla bir segment olarak şematik olarak gösterilmiştir.

ıraksak mercek

Mantıksal olarak, içbükey bir mercek ıraksaktır. Farkı, sanal bir görüntü vermesidir. Işık ışınları onu geçtikten sonra saçılır. farklı taraflar, yani gerçek bir görüntü yok. Hangi görüntünün verdiği sorusunun cevabı hep aynıdır. Her durumda, görüntü ters çevrilmeyecek, yani düz, hayali olacak ve küçültülecek.

Şekillerde bu lens şematik olarak uçlarında içe doğru bakan oklar bulunan bir segment olarak gösterilmiştir.

Bir görüntü oluşturma ilkesi nedir

Birkaç inşaat adımı vardır. Görüntüsü oluşturulacak nesnenin bir köşesi vardır. Ondan iki çizgi çekilmelidir: biri merceğin optik merkezinden, diğeri merceğe optik eksene paralel ve sonra odaktan. Bu çizgilerin kesişimi görüntünün tepe noktasını verecektir. Bundan sonra gereken tek şey, optik ekseni ve ortaya çıkan noktayı orijinal nesneye paralel olarak bağlamaktır. Objenin merceğin odağının önünde olması durumunda, görüntü hayali olacak ve nesne ile aynı tarafta olacaktır.

Uzaklaşan bir merceğin ne tür bir görüntü verdiğini hatırlıyoruz, bu nedenle aynı prensibe göre, tek bir farkla içbükey bir mercek için bir görüntü oluşturuyoruz. İnşaat için kullanılan merceğin odağı, görüntüsünün oluşturulması gereken nesne ile aynı taraftadır.

sonuçlar

Hangi merceğin hangi görüntüyü verdiğini anlamak için yukarıdaki malzemeleri özetleyelim. Objektifin artıp azalabileceği açık ama sorular farklı.

Birinci soru: Hangi lensler gerçek bir görüntü üretir? Cevap sadece toplu. Gerçek bir görüntü verebilen içbükey yakınsak bir mercektir.

İkinci soru: Ne tür bir mercek sanal bir görüntü üretir? Cevap saçılmadır ve bazı durumlarda nesne odak ile mercek arasında olduğunda topludur.

Şek. 22, cam merceklerin en basit profillerini gösterir: plano-dışbükey, bikonveks (Şekil 22, B), düz içbükey (Şek. 22, v) ve çift içbükey (Şekil 22, G). Bunlardan ilk ikisi havada toplama lensler ve ikinci ikisi - saçılma. Bu isimler, yakınsak bir mercekte, kırılan ışının optik eksene doğru sapması ve bunun tersi bir ıraksak mercekte olmasıyla ilişkilidir.

Ana optik eksene paralel uzanan ışınlar, yakınsak bir merceğin arkasında saptırılır (Şekil 23, a) denilen bir noktada toplanmaları için odak. Uzaklaşan bir mercekte, ana optik eksene paralel hareket eden ışınlar saptırılır, böylece devamları gelen ışınların yanında bulunan odakta toplanır (Şekil 23, B). İnce bir merceğin her iki tarafındaki odaklara olan mesafe aynıdır ve merceğin sağ ve sol yüzeylerinin profiline bağlı değildir.

Pirinç. 22. Plano-dışbükey ( a), bikonveks ( B), plano-içbükey ( v) ve çift içbükey ( G) lensler.

Pirinç. 23. Toplayıcı (a) ve uzaklaşan (b) merceklerde ana optik eksene paralel giden ışınların yolu.

Merceğin merkezinden geçen ışın (Şek. 24, a- yakınsak mercek, şek. 24, B- ıraksak mercek), kırılmaz.

Pirinç. 24. Optik merkezden geçen ışınların seyri Ö , yakınsak (a) ve uzaklaşan (b) merceklerde.

Birbirine paralel hareket eden, ancak ana optik eksene paralel olmayan ışınlar, bir noktada (yan odak) kesişir. odak düzlemi, ana optik eksene dik merceğin odağından geçen (Şek. 25, a- yakınsak mercek, şek. 25, B- ıraksak mercek).

Pirinç. 25. Toplama (a) ve saçılma (b) merceklerindeki paralel ışınların seyri.

.

Yakınsayan bir mercek kullanarak bir noktanın (örneğin bir okun ucu) görüntüsünü oluştururken (Şekil 26), bu noktadan iki ışın yayılır: ana optik eksene paralel ve merkezden Ö lensler.

Pirinç. 26. Yakınsak bir mercekte görüntü oluşturma

Oktan merceğe olan mesafeye bağlı olarak, özellikleri Tablo 2'de açıklanan dört tür görüntü elde edilebilir. Ana optik eksene dik bir segmentin görüntüsünü oluştururken, görüntüsü de ortaya çıkar. ana optik eksene dik bir segment.

Ne zaman ıraksak mercek bir nesnenin görüntüsü yalnızca bir tür olabilir - hayali, indirgenmiş, doğrudan. Bu, iki ışın yardımıyla okun ucunun benzer yapılarını gerçekleştirerek kolayca görülebilir (Şekil 27).

Tablo 2