PAG-CONVERT NG LENS: MGA KATANGIAN, URI AT MALULUTAS NA EHERSISYO - PISIKAL - 2025

Ang nagko-converter ng mga lente ay ang mga payat sa mga gilid na mas makapal sa gitnang bahagi nito. Bilang isang kinahinatnan, pinagtutuunan nila (pinagsama) ang mga sinag ng ilaw na nahuhulog sa kanila kahanay sa pangunahing axis sa isang solong punto. Ang puntong ito ay tinatawag na pokus, o pokus ng imahe, at kinakatawan ng titik na F. Ang pag-convert o positibong lente ay bumubuo ng tinatawag na mga tunay na larawan ng mga bagay.

Ang isang karaniwang halimbawa ng isang nagko-convert na lens ay isang magnifying glass. Gayunpaman, karaniwan na mahanap ang ganitong uri ng lens sa mas kumplikadong mga aparato tulad ng mga mikroskopyo o teleskopyo. Sa katunayan, ang isang pangunahing tambalang mikroskopyo ay isa na binubuo ng dalawang nagko-convert ng mga lente na may maliit na focal haba. Ang mga lente na ito ay tinatawag na layunin at ocular.

Paghahanda ng baso, isang nagko-convert na lens.

Ang pag-convert ng mga lens ay ginagamit sa optika para sa iba't ibang mga aplikasyon, kahit na marahil ang pinakamahusay na kilala ay upang iwasto ang mga depekto sa paningin. Kaya, ipinapahiwatig ang mga ito upang gamutin ang hyperopia, presbyopia at pati na rin ang ilang mga uri ng astigmatism tulad ng hyperopic astigmatism.

katangian

Pag-convert ng lens. Chetvorno

Ang pag-convert ng mga lente ay may isang bilang ng mga katangian na tumutukoy sa kanila. Sa anumang kaso, marahil ang pinakamahalaga ay ang isa na naisulong na natin sa kahulugan nito. Sa gayon, ang pag-convert ng mga lente ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-iwas sa pokus ng anumang sinag ng sinag na bumabagsak sa kanila sa isang direksyon na kahanay sa pangunahing aksis.

Bukod dito, kapalit, ang anumang sinag ng insidente na pumasa sa pagtuon ay na-refact na kahanay sa optical axis ng lens.

Pag-convert ng mga elemento ng lens

Para sa pag-aaral nito, mahalagang malaman kung anong mga elemento ang bumubuo ng mga lente sa pangkalahatan at pag-convert ng mga lente sa partikular.

Sa pangkalahatan, ito ay tinatawag na optical center ng isang lens hanggang sa punto kung saan ang bawat sinag na dumaan ay hindi nakakaranas ng anumang pag-agaw.

Ang pangunahing axis ay ang linya na sumali sa optical center at ang pangunahing pokus, na nakomento na namin, ay kinakatawan ng titik F.

Ang pangunahing pokus ay ang punto kung saan ang lahat ng mga sinag na tumama sa lens ay kahanay sa pangunahing axis.

Ang focal haba ay ang distansya sa pagitan ng optical center at ang pokus.

Ang mga sentro ng kurbada ay tinukoy bilang mga sentro ng mga spheres na lumilikha ng lens; Ang radii ng kurbada ay ang radii ng mga spheres na nagbibigay ng pagtaas sa lens.

At sa wakas, ang gitnang eroplano ng lens ay tinatawag na optical plane.

Pagbuo ng imahe sa pag-convert ng mga lente

Upang mabuo ang mga imahe sa pag-convert ng mga lente, isang serye ng mga pangunahing patakaran ay dapat isaalang-alang, na ipinaliwanag sa ibaba.

Kung ang beam ay tumama sa lens na kahanay sa axis, ang umuusbong na beam ay nakikipag-ugnay sa pagtuon ng imahe. Sa kabaligtaran, kung ang isang insidente ng sinag ay dumaan sa pokus ng object, ang ray ay lumilitaw sa isang direksyon na kahanay sa axis. Sa wakas, ang mga sinag na dumaan sa optical center ay naatras nang hindi nakakaranas ng anumang uri ng pagpapalihis.

Bilang kinahinatnan, ang mga sumusunod na sitwasyon ay maaaring mangyari sa nagko-convert na lens:

- Na ang bagay ay matatagpuan na may paggalang sa optical eroplano sa layo na mas malaki kaysa sa dalawang beses ang haba ng focal. Sa kasong iyon, ang imahe na ginawa ay tunay, baligtad at mas maliit kaysa sa bagay.

- Na ang bagay ay matatagpuan sa isang distansya mula sa optical eroplano na katumbas ng dalawang beses sa haba ng focal. Kapag nangyari ito, ang imahe na nakuha ay isang tunay na imahe, baligtad at ang parehong laki ng object.

- Na ang bagay ay nasa isang distansya mula sa optical eroplano sa pagitan ng isang beses at dalawang beses ang haba ng focal. Pagkatapos ang isang imahe ay ginawa na tunay, baligtad at mas malaki kaysa sa orihinal na bagay.

- Na ang bagay ay matatagpuan sa layo mula sa optical na eroplano na mas mababa sa haba ng focal. Sa kasong iyon, ang imahe ay magiging virtual, direkta, at mas malaki kaysa sa bagay.

Mga uri ng pag-convert ng mga lente

Mayroong tatlong magkakaibang uri ng pag-convert ng mga lente: mga lens ng biconvex, mga lente ng plano-convex, at mga lente ng convex.

Ang mga lens ng Biconvex, tulad ng iminumungkahi ng pangalan, ay binubuo ng dalawang ibabaw ng mga convex. Samantala, ang plano-convex, ay may isang flat at isang convex na ibabaw. At sa wakas, ang mga concve convex lens ay binubuo ng isang maliit na malukot at isang convex na ibabaw.

Pagkakaiba sa mga magkakaibang lente

Pag-convert ng lens. Fir0002 (pag-uusap) (Mga Pag-upload)

Ang mga magkakaibang lente, sa kabilang banda, ay naiiba mula sa mga tagatagalit na lens na ang kapal ay bumababa mula sa mga gilid patungo sa gitna. Sa gayon, salungat sa nangyari sa mga tagatagalit na lente, sa ganitong uri ng lens ay ang ilaw ng mga sinag na umaabot na kahanay sa pangunahing axis ay pinaghiwalay. Sa ganitong paraan, bumubuo sila kung ano ang tinatawag na mga virtual na imahe ng mga bagay.

Sa mga optika, divergent o negatibong lente, dahil kilala rin ito, ay pangunahing ginagamit upang iwasto ang myopia.

Ang mga equation ng Gaussian ng manipis na lens at pagpapalaki ng isang lens

Sa pangkalahatan, ang uri ng mga lente na pinag-aralan ay tinatawag na manipis na lente. Ang mga ito ay tinukoy bilang mga may maliit na kapal kumpara sa radii ng kurbada ng mga ibabaw na naglilimita sa kanila.

Ang uri ng lens na ito ay maaaring pag-aralan gamit ang equation ng Gaussian at may equation na nagbibigay-daan sa pagtukoy ng pagpapalaki ng isang lens.

Pagkakapareho ng mga galaw

Ang equation ng Gaussian para sa manipis na lens ay ginagamit upang malutas ang maraming mga pangunahing mga optical na problema. Samakatuwid ang malaking kahalagahan nito. Ang expression nito ay ang mga sumusunod:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kung saan ang 1 / f ang tinatawag na kapangyarihan ng isang lens at f ay ang focal haba o distansya mula sa sentro ng optical hanggang sa pokus F. Ang yunit ng pagsukat ng kapangyarihan ng isang lens ay ang diopter (D), kung saan 1 D = 1 m ^-1 . Para sa kanilang bahagi, p at q ay ayon sa pagkakabanggit ang distansya kung saan matatagpuan ang isang bagay at ang distansya kung saan ang imahe nito ay sinusunod.

Paglikha ng isang lens

Ang pag-ilid ng pagpapalaki ng isang manipis na lens ay nakuha gamit ang sumusunod na expression:

M = - q / p

Kung saan ang M ay ang pagpapalaki. Mula sa halaga ng pagtaas, isang bilang ng mga kahihinatnan ay maaaring maibawas:

Kung -M-> 1, ang laki ng imahe ay mas malaki kaysa sa bagay

Kung -M- <1, ang laki ng imahe ay mas maliit kaysa sa laki ng bagay

Kung M> 0, ang imahe ay tama at sa parehong panig ng lens bilang ang object (virtual na imahe)

Kung M <0, ang imahe ay baligtad at sa kabilang panig ng bagay (totoong imahe)

Nalutas ang ehersisyo

Ang isang katawan ay matatagpuan isang metro ang layo mula sa isang nagko-convert lens, na may focal haba ng 0.5 metro. Ano ang hitsura ng imahe ng katawan? Gaano kalayo ito?

Mayroon kaming mga sumusunod na data: p = 1 m; f = 0.5 m.

Isinaksak namin ang mga halagang ito sa equation ng Gaussian para sa mga manipis na lente:

1 / f = 1 / p + 1 / q

At ang mga sumusunod na:

1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Inihiwalay namin ang 1 / q

1 / q = 1

Upang pagkatapos ay limasin ang q at makuha:

q = 1

Samakatuwid, pinalitan namin ang equation para sa pagpapalaki ng isang lens:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Samakatuwid, ang imahe ay totoo mula sa q> 0, baligtad dahil ang M <0 at ng pantay na sukat dahil ang ganap na halaga ng M ay 1. Sa wakas, ang imahe ay isang metro ang layo mula sa pokus.

Mga Sanggunian

1. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 18, 2019, mula sa es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teorya ng Pagninilay, ng Electromagnetic at Particle Waves. Springer.
3. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 20, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
4. Lens (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 17, 2019, mula sa es.wikipedia.org.
5. Lens (optika). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 19, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Ang optika (ika-4 na ed.). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Pisikal. 3rd Edition. Barcelona: Binaligtad ko.