Lensys: mathau o lensys (ffiseg). Ffurfiau o gasglu, lens optegol gwasgaru. Sut i benderfynu ar y math o lens?

Mae'r lensys yn tueddu i gael arwyneb sfferig neu bron spherical. Gallant fod yn amgrwm, ceugrwm neu fflat (radiws o anfeidredd). Mae gan dau arwyneb lle golau yn pasio. Gellir eu cyfuno mewn ffyrdd gwahanol i ffurfio gwahanol fathau o lensys (llun a roddir yn ddiweddarach yn yr erthygl hon):

• Os yw'r ddau arwynebau yn amgrwm (yn allanol crwm) rhan ganolog yn fwy trwchus na'r ymylon.
• Gelwir Lens gyda gylchoedd amgrwm a cheugrwm yn y menisgws.
• Gelwir Lens gydag arwyneb gwastad yw Plano-ceugrwm neu Plano-amgrwm, yn dibynnu ar natur y maes arall.

Sut i benderfynu ar y math o lens? Gadewch i ni edrych ar hyn yn fanylach.

Casglu lensys: mathau o lensys

Waeth beth arwynebau coupling os yw eu trwch yn y rhan ganolog yn fwy na'r ymylon, maent yn cael eu cyfeirio at gasglu. Cael hyd ffocal cadarnhaol. Mae'r mathau canlynol o cydgyfeiriol lensys:

• Plano-amgrwm,
• biconvex,
• yn concavo-amgrwm (menisgws).

Fe'u gelwir yn "bositif".

lensys Lledaeniad: mathau o lensys

Os yw eu trwch yn deneuach yn y ganolfan nag ar yr ymylon, maent yn cael eu galw gwasgaru. Cael negyddol hyd ffocal. Mae rhai mathau o gwasgaru lensys:

• Plano-ceugrwm,
• biconcave,
• ceugrwm-amgrwm (menisgws).

Fe'u gelwir yn "negyddol."

cysyniadau sylfaenol

Mae'r pelydrau dargyfeirio o ffynhonnell bwynt o un pwynt. Fe'u gelwir trawst. Pan fydd y trawst mynd i mewn i'r lens, pob trawst yn cael ei blygu drwy newid ei gyfeiriad. Am y rheswm hwn, gall y trawst adael y lens mewn dargyfeiriol fwy neu lai.

Mae rhai mathau o lensys optegol newid cyfeiriad y pelydrau fel eu bod yn cydgyfarfod ar union yr un. Os bydd y ffynhonnell golau yn cael ei waredu o leiaf ar y pellter ffocal, y trawst yn cydgyfeirio ar bwynt sydd, o leiaf ar yr un pellter.

delweddau Real a rhithwir

Gelwir ffynhonnell bwynt o olau yn gwrthrych yn ddilys, ac mae'r pwynt cydgyfeiriant y trawst o pelydrau yn dod o'r lens, mae'n delwedd dilys.

Mae pwysigrwydd amrywiaeth o ffynonellau pwynt dosbarthu dros arfer arwyneb gwastad. Enghraifft o hyn yw'r ddelwedd ar y gwydr y ddaear, eu goleuo o'r tu ôl. Enghraifft arall o'r filmstrip ei oleuo o'r tu ôl fel bod y goleuni oddi mae'n pasio trwy'r lens, lluosi y ddelwedd ar sgrin fflat.

Yn yr achosion hyn, yn siarad am yr awyren. Pwynt ar y llun awyren 1: 1 yn cyfateb i bwyntiau ar yr awyren gwrthrych. Mae'r un peth yn berthnasol i'r ffigurau geometregol, hyd yn oed er y gall y darlun o ganlyniad yn cael inverted o ran y gwrthrych o'r top i'r gwaelod neu o'r chwith i'r dde.

Toe-pelydrau ar un adeg yn creu delwedd go iawn, ac mae'r gwahaniaeth - dychmygol. Pan fydd yn cael ei amlinellu yn glir ar y sgrin - ei fod yn ddilys. Os gall yr un ddelwedd gael ei weld yn unig drwy edrych drwy'r lens tuag at y ffynhonnell olau, mae'n cael ei alw'n dychmygol. Adlewyrchiad yn y drych - dychmygol. Mae llun y gellir eu gweld trwy delesgop - yn ogystal. Ond yr amcanestyniad y lens camera i'r ffilm yn rhoi delwedd go iawn.

hyd ffocal

Gall lensys Focus ar gael drwy basio drwyddo pelydryn o belydrau cyfochrog. Yr enw ar y pwynt lle maent yn dod at ei gilydd, a bydd yn canolbwyntio F. Mae'r pellter o ganolbwynt y lens yn ei hyd ffocal f. gallwch hepgor y pelydrau cyfochrog o'r ochr arall ac felly yn dod o hyd i F ar y ddwy ochr. Mae gan bob lens dau dau F a f. Os ei bod yn gymharol denau o'i gymharu â'i hyd ffocal, yr olaf tua gyfartal.

Dargyfeiredd a Cydgyfeirio

Nodweddu gan gadarnhaol lensys hyd ffocal cydgyfeirio. Ffurfiau ar y math hwn o lensys (Plano-amgrwm, biconcave, menisgws) lleihau'r pelydrau sy'n dod allan ohonynt, mwy nag y maent wedi cael eu lleihau i hyn. Gall y lensys casglu yn cael ei ffurfio fel real a dychmygol delwedd. Mae'r cyntaf yn cael ei ffurfio dim ond os yw'r pellter o'r lens at y gwrthrych yn fwy na'r ganolbwynt.

Nodweddu gan hyd wyro ffocal negyddol lensys. Ffurfiau ar y math hwn o lensys (Plano-concave, biconcave, menisgws) pelydrau wanhau mwy nag y maent wedi ysgaru cyn mynd ar eu wyneb. lensys Lledaeniad creu delwedd rhithwir. Dim ond pan fydd y cydgyfeirio y digwyddiad pelydrau arwyddocaol (maent gydgyfeirio rhywle rhwng y lens a'r canolbwynt ar yr ochr arall) Gall pelydrau a ffurfiwyd yn dal yn cydgyfeirio i ffurfio delwedd go iawn.

gwahaniaethau pwysig

Dylai fod yn ofalus iawn i wahaniaethu cydgyfeirio neu wahaniaeth y cydgyfeirio trawstiau neu lens gwahaniaeth. Efallai na Mathau o lensys a Puchkov Sveta fod yr un fath. Rays gysylltiedig â gwrthrych neu ddelwedd pwynt, yn cael eu galw dargyfeiriol os ydynt yn "rhedeg i ffwrdd" ac cydgyfeiriol os ydynt yn "casglu" gyda'i gilydd. Mewn unrhyw cyfechelog system optegol optegol echel yw llwybr y pelydrau. Y trawst ar hyd yr echelin yn mynd heibio heb unrhyw newid cyfeiriad oherwydd plygiant. Y mae, mewn gwirionedd, diffiniad dda o'r echelin optegol.

Gelwir trawst sydd yn symud i ffwrdd oddi wrth y pellter o'r echelin optegol yn dargyfeiriol. Ac mae'r un sy'n dod yn nes ato, a elwir yn cydgyfeiriol. Rays baralel i'r echelin optegol, yw sero cydgyfeirio neu'r gwahaniaeth. Felly, wrth sôn am y cydgyfeirio neu wahaniaeth y trawst, mae'n cydberthyn i'r echelin optegol.

Mae rhai mathau o lensys, ffiseg sy'n golygu bod y trawst yn cael ei gwyro i raddau helaethach i'r echel optegol, yn cael eu casglu. Maent gydgyfeirio pelydrau yn cydgyfarfod mwy a dargyfeiriol symud i ffwrdd yn llai. Maent yn hyd yn oed yn gallu, os yw eu cryfder yn ddigonol ar gyfer y diben hwn, yn gwneud bwndel o cyfochrog neu cydgyfeiriol. Yn yr un modd ddargyfeirio Gall lens toddi pelydrau mwy wyro, a cydgyfeiriol - i wneud gyfochrog neu dargyfeiriol.

chwyddwydrau

Gall lens gyda dau arwyneb amgrwm fwy trwchus yn y canol nag ar yr ymylon, ac yn cael ei ddefnyddio fel chwyddwydr neu loupe syml. Yn yr achos hwn, mae'r sylwedydd yn edrych trwy ei llun dychmygol, mawr. Mae'r lens camera, fodd bynnag, yn ffurfio ar y ffilm neu'r sensor gwirioneddol llai fel arfer o ran maint o'i gymharu â'r gwrthrych.

sbectol

Gelwir Mae gallu'r lens i newid y cydgyfeirio o olau yn ei gryfder. Mae'n cael ei fynegi mewn diopters D = 1 / f, lle mae f - hyd ffocal mewn metrau.

Yn y lens gyda grym 5 diopters f = 20 cm. Mae hyn yn dynodi optometrydd diopter ysgrifennu sbectol presgripsiwn. Er enghraifft, roedd yn cofnodi 5.2 diopters. Yn y gweithdy i ben workpiece yn cymryd 5 diopters, gan arwain yn y ffatri, ac ychydig falu un wyneb i ychwanegu 0.2 diopters. Yr egwyddor yw bod am lensys tenau, lle mae dwy ardal yn agos at ei gilydd, yn arsylwi rheol bod cyfanswm eu pŵer yw swm pob dioptre: D = D ₁ + D _2.

telesgop Galileo

Mewn amser Galileo (ddechrau'r ganrif XVII), pwyntiau yn Ewrop ar gael yn eang. Maent yn tueddu i gael eu cynhyrchu yn yr Iseldiroedd a'i ddosbarthu gan werthwyr stryd. Clywodd Galileo fod rhywun yn yr Iseldiroedd rhowch y ddau fath o lensys mewn tiwb, i wrthrychau pell ymddangos yn fwy. Defnyddiodd lens teleffoto casglu mewn un pen o'r tiwb, a sylladur gwasgaru byr daflu ar y pen arall. Os y lens hyd ffocal cyfartal i f _o a sylladur f _e, dylai'r pellter rhyngddynt fod f _o -f _e, ac mae'r heddlu (chwyddhad onglog) f _o / f _e. Gelwir cynllun o'r fath yn cael ei Galileo bibell.

Mae Telesgop yn cynyddu 5 neu 6 gwaith yn fwy, tebyg i ysbienddrych a ddelir â llaw cyfoes. Mae hyn yn ddigonol ar gyfer nifer o gyffrous edrych ar y sêr. Alli 'n esmwyth weld y craterau lleuad, pedwar lleuadau o blaned Iau, mae'r cylchoedd o Sadwrn, mae'r cyfnodau Venus, nifylau, a chlystyrau sêr, yn ogystal â'r sêr lleiaf yn y Llwybr Llaethog.

Kepler telesgop

Clywodd Kepler am hyn i gyd (gohebodd Galileo) ac adeiledig fath arall o telesgop gyda dau lensys chasglu. Un lle hyd fawr ffocal, lens, ac yn un lle mae'n llai - y sylladur. Mae'r pellter rhyngddynt yn hafal i f f _{e o +,} ac mae'r chwyddo onglog yn f _o / f _e. Mae hyn yn Keplerian (neu seryddol) telesgop yn creu delwedd inverted, ond am y sêr a'r lleuad nid oes gwahaniaeth. Mae'r cynllun hwn wedi darparu mwy hyd yn oed yn goleuo y maes gweld na'r telesgop Galilean, ac yn fwy cyfleus i'w defnyddio gan ei fod yn caniatáu i gadw eich llygaid mewn safle sefydlog a gweld holl faes olygfa o ymyl i ymyl. Mae'r ddyfais yn caniatáu i sicrhau cynnydd uwch na tiwb Galileo heb dirywiad difrifol.

Mae'r ddau telesgopau yn dioddef o aberration spherical, gan arwain at ddelwedd nid canolbwyntio'n gyfan gwbl, a aberration cromatig, sy'n creu ymylol lliw. Credai Kepler (Newton) na ellir diffygion hyn yn cael eu goresgyn. Nid oeddent yn rhagweld y gallai fod mathau o lensys acromatig, ffiseg a fydd o'r rhain yn cael ei adnabod yn unig yn y ganrif XIX.

gan adlewyrchu telesgop

Awgrymodd Gregory gan fod y lens Gall drychau telesgop gael ei ddefnyddio, gan eu bod yn cael unrhyw ymylol lliw. Cymerodd newton syniad hwn ac wedi creu telesgop Newtonaidd siâp drych ceugrwm silvered a sylladur cadarnhaol. Ef rhoi sampl i'r Gymdeithas Frenhinol, lle mae'n parhau i fod hyd heddiw.

Gall telesgop un-lens cyflwyno delwedd ar sgrin neu ffilm. Ar gyfer cynnydd priodol yn gofyn am lens cadarnhaol gyda phellter mawr ffocal, dyweder, 0.5 m, 1 m neu sawl metr. trefniant o'r fath yn cael ei ddefnyddio yn aml mewn ffotograffiaeth seryddol. Efallai y bydd pobl sy'n anghyfarwydd â opteg ymddangos sefyllfa baradocsaidd lle wannach lens ffocws hir yn rhoi mwy o gynnydd.

sfferau

Awgrymwyd y gall y diwylliannau hynafol wedi cael telesgopau, oherwydd eu bod yn gwneud y gleiniau gwydr bach. Y broblem yw ei bod yn hysbys hyn y maent yn cael eu defnyddio, ac maent, wrth gwrs, ni allai fod yn sail i telesgop da. Gellir peli yn cael ei ddefnyddio ar gyfer cynyddu gwrthrychau bach, ond mae ansawdd ar yr un pryd oedd prin yn foddhaol.

Mae hyd ffocal y sffêr gwydr delfrydol yn fyr iawn ac yn ffurfio delwedd go iawn yn agos iawn at y sffêr. Yn ogystal, mae aberrations (distortion geometrig) arwyddocaol. Mae'r broblem yn gorwedd yn y pellter rhwng y ddau arwynebau.

Fodd bynnag, os byddwch yn gwneud rhigol dwfn cyhydedd atal y pelydrau, sy'n achosi diffygion ddelwedd, mae'n troi allan chwyddwydr canolig iawn i ddirwy. Mae'r penderfyniad hwn yn cael ei briodoli i Coddington, gall chwyddwydr ei enw yn cael eu prynu heddiw mewn chwyddwydrau bach a ddelir â llaw i astudio gwrthrychau bach iawn. Ond mae'r dystiolaeth bod hyn yn cael ei wneud cyn y 19eg ganrif, dim.