العدسات: أنواع العدسات (الفيزياء). أشكال جمع وعدسة تفريق البصرية. كيفية تحديد نوع العدسة؟

تميل العدسات أن يكون لها سطح كروي أو شبه كروي. ويمكن أن تكون محدبة، مقعرة أو شقة (دائرة نصف قطرها اللانهاية). فقد اثنين من السطوح التي يمر الضوء. ويمكن الجمع بين بطرق مختلفة لتشكيل أنواع مختلفة من العدسات (الصورة نظرا لاحقا في هذه المقالة):

• إذا كان كل من الأسطح محدب (المنحني ظاهريا) الجزء المركزي هو أكثر سمكا من الحواف.
• وتسمى عدسة محدبة مع المجالات ومقعرة الغضروف المفصلي.
• وتسمى عدسة مع سطح مستو لبلانو مقعرة أو محدبة بلانو، اعتمادا على طبيعة مجال آخر.

كيفية تحديد نوع العدسة؟ دعونا نفحص هذا بمزيد من التفصيل.

جمع العدسات: أنواع العدسات

بغض النظر عن السطوح اقتران إذا سمكها في الجزء المركزي هو أكبر من الحواف، أنها ويشار إلى جمع. يملك البؤري إيجابي. الأنواع التالية من التقارب العدسات:

• بلانو محدب،
• ثنائي التحدب،
• وconcavo محدب (الغضروف).

ما يطلق عليه "ايجابية".

العدسات انتشار: أنواع العدسات

إذا سمكها أرق في المركز من عند الحواف، ما يطلق عليه تشتت. يملك سلبي البعد البؤري. هناك بعض أنواع من نثر العدسات:

• بلانو، مقعر،
• ثنائي التقعر،
• مقعر محدب (الغضروف).

ما يطلق عليه "سلبي".

المفاهيم الأساسية

الأشعة تختلف من مصدر نقطة نقطة واحدة. ما يطلق عليه شعاع. عندما يدخل شعاع العدسة، ينكسر كل شعاع من خلال تغيير اتجاهه. لهذا السبب، لا يمكن للشعاع الخروج من عدسة في المتباينة أكثر أو أقل من ذلك.

بعض أنواع من العدسات البصرية تغير اتجاه الأشعة بحيث تتلاقى في نقطة واحدة. إذا تم التخلص من مصدر الضوء على الأقل على المسافة البؤرية، وشعاع يتقاطع عند نقطة والتي، على الأقل على مسافة واحدة.

الصور الحقيقية والافتراضية

ودعا مصدر نقطة ضوء كائن صالح، ونقطة التقاء للشعاع من أشعة قادمة من عدسة، بل هو صورة صالحة.

أهمية ديها مجموعة واسعة من مصادر نقطة موزعة على عادة على سطح مستو. ومن الأمثلة على ذلك الصورة على الزجاج الأرض، مضاءة من الخلف. يضيء مثال آخر على شريط الصور من وراء ذلك أن الضوء من مرت من خلال العدسة، يضاعف الصورة على شاشة مسطحة.

في هذه الحالات، والحديث عن الطائرة. نقطة على متن الطائرة صورة 1: 1 تتوافق مع نقطة على متن الطائرة الكائن. وينطبق الشيء نفسه على أشكال هندسية، على الرغم من أن الصورة الناتجة يمكن أن تكون معكوسة فيما يتعلق كائن من أعلى إلى أسفل أو من اليسار إلى اليمين.

الأشعة تو عند نقطة واحدة يخلق صورة حقيقية، والفرق - وهمي. عندما يرد بوضوح على الشاشة - هو صالح. إذا كان يمكن أن ينظر إلى الصورة نفسها فقط من خلال النظر من خلال عدسة نحو مصدر الضوء، ويسمى همية. انعكاس في المرآة - وهمي. صورة التي يمكن رؤيتها من خلال التلسكوب - كذلك. لكن إسقاط عدسة الكاميرا على الفيلم يعطي الصورة الحقيقية.

البعد البؤري

عدسات التركيز ويمكن الاطلاع عن طريق تمرير من خلال ذلك شعاع من أشعة متوازية. ويطلق على النقطة التي تأتي جنبا إلى جنب، وأنه سيركز F. المسافة من نقطة محورية للعدسة في البعد البؤري و. يمكنك تخطي أشعة متوازية من الجانب الآخر، وبالتالي تجد F على كلا الجانبين. كل عدسة اثنين اثنين F و f. إذا كان رقيقة نسبيا مقارنة البعد البؤري لها، وهذا الأخير متساوون تقريبا.

الاختلاف والتقارب

تتميز العدسات طول التقاء محورية إيجابية. أشكال هذا النوع من العدسات (بلانو محدب، مقعر الوجهين، الغضروف المفصلي) تقلل من الأشعة التي تخرج منها، أكثر مما تم تخفيضها إلى ذلك. يمكن أن تتشكل العدسات جمع كما حقيقي وصورة وهمية. يتم تشكيل أول فقط إذا كانت المسافة من العدسة إلى كائن أكبر من الوصل.

تتميز طول متباينة العدسات التنسيق السلبية. أشكال هذا النوع من العدسات (بلانو مقعرة، ثنائي التقعر، الغضروف المفصلي) أشعة مخففة أكثر مما كانت مطلقة قبل الحصول على سطحها. العدسات انتشار خلق صورة افتراضية. فقط عندما يكون التقارب الحادث أشعة كبير (أنها تلتقي في مكان ما بين العدسة ونقطة محورية في الجانب المعاكس) أشعة شكلت ربما لا يزال تتلاقى لتشكل الصورة الحقيقية.

اختلافات هامة

يجب أن نكون حذرين جدا التمييز التقارب أو التباعد التقارب الحزم أو عدسة الاختلاف. أنواع العدسات وبوشكوف سفيتا قد لا تكون هي نفسها. أشعة المرتبطة نقطة كائن أو صورة، وتسمى متباينة اذا "الهرب" ومتقاربة إذا كانت "جمع" معا. في أي متحد المحور النظام البصري البصري محور هو مسار الأشعة. شعاع على طول محور يمر من دون أي تغيير الاتجاه المقرر أن الانكسار. هو، في الواقع، تعريفا جيدا من المحور البصري.

ويسمى شعاع التي تتحرك بعيدا عن المسافة من المحور البصري متباينة. واحد الذي هو التقرب إليه، ويسمى متقاربة. أشعة موازية للمحور البصري، هي تقارب الصفر أو الاختلاف. وهكذا، عندما نتحدث عن التقارب أو التباعد من الحزم، وترتبط مع المحور البصري.

بعض أنواع العدسات، فيزياء وهو مثل أن شعاع من تسديدة إلى حد كبير إلى المحور البصري، يتم جمع. تتلاقى الأشعة تتقارب أكثر ومتباينة الابتعاد أقل. فهي قادرة حتى إذا قوتها كافية لهذا الغرض، وجعل مجموعة من موازية أو متقاربة. تباين بالمثل عدسة قد حل أشعة أكثر متباينة، وتتلاقى - لجعل موازية أو متباينة.

النظارات المكبرة

عدسة مع سطحين محدبة سمكا في الوسط من عند الحواف، ويمكن استخدام المكبر بسيط أو العدسة. في هذه الحالة، المراقب تبحث لها من خلال وهمية، صورة كبيرة. عدسة الكاميرا، ومع ذلك، تشكل على فيلم أو استشعار الفعلي خفض عادة في الحجم مقارنة مع الكائن.

نظارات

ويطلق على قدرة العدسة إلى تغيير تقارب ضوء قوتها. يتم التعبير عن ذلك في ديوبتر D = 1 / و، حيث f - البعد البؤري في متر.

في عدسة بقوة 5 ديوبتر F = 20 سم. وهذا يدل على طبيب العيون الديوبتر كتابة النظارات الطبية. على سبيل المثال، سجل 5.2 ديوبتر. في ورشة العمل انتهى الشغل تأخذ 5 ديوبتر، مما أدى إلى المصنع، وقليلا طحن سطح واحد لإضافة 0.2 ديوبتر. والمبدأ هو أن للعدسات رقيقة، في اثنين من المناطق هي قريبة من بعضها البعض، لوحظ الحكم أن إجمالي قوتهم هي مجموع كل ديوبتر: D = D ₁ + D _2.

تلسكوب غاليليو

في الوقت غاليليو (بداية القرن السابع عشر)، ويشير في أوروبا كانت متاحة على نطاق واسع. فإنها تميل إلى أن تصنع في هولندا وتوزيعها من قبل الباعة المتجولين. غاليليو هيرد أن شخصا في هولندا وضعت هذين النوعين من العدسات في أنبوب، إلى الأشياء البعيدة تبدو أكبر. واستخدم العدسة المقربة تجمع في واحدة من نهاية الأنبوب، وتشتت العدسة قصيرة رمي في الطرف الآخر. إذا البعد البؤري عدسة تساوي _س و والعدسة و _ه، وينبغي أن تكون المسافة بينهما و _س -f _{الإلكترونية،} والقوة (التكبير الزاوي) و _س / و _ه. ويسمى مثل هذا المخطط الأنابيب غاليليو.

تلسكوب لديها زيادات 5 أو 6 أضعاف، مماثلة لمناظير باليد المعاصرة. وهذا يكفي لكثير من مثيرة الأرصاد الفلكية. يمكنك ان ترى بسهولة تضاريس القمر، وأربعة أقمار المشتري، حلقات زحل، مراحل فينوس، السدم، وعناقيد النجوم، وكذلك أضعف النجوم في مجرة درب التبانة.

تلسكوب كبلر

كبلر سمعت عن هذا كله (هو ماثل غاليليو) وبنى نوع آخر من تلسكوب مع اثنين من جمع العدسات. واحد الذي يبلغ طوله كبير البؤري، عدسة، واحد الذي هو أقل - العدسة. المسافة بينهما تساوي و _س + و _ه، والتكبير الزاوي هو و _س / و _ه. هذا كبلر (أو الفلكية) تلسكوب يخلق صورة مقلوبة، ولكن للنجوم أو القمر لا يهم. وقد وفرت هذه الخطة أكثر إضاءة من مجال الرؤية من تلسكوب الجليل، وكان أكثر ملاءمة لاستخدام لأنها تتيح للحفاظ على عينيك في موقف ثابت ونرى المجال الكامل للرأي من الحافة إلى الحافة. جهاز يسمح لتحقيق زيادة أعلى من أنبوب جاليليو دون تدهور خطير.

كل من التلسكوبات تعاني من انحراف كروية، مما أدى إلى صورة لا تركز تماما، و انحراف لوني، و التي تخلق التهديب اللون. كبلر (نيوتن) يعتقد أن هذه العيوب لا يمكن التغلب عليها. أنها لم تكن تتوقع أنه قد يكون هناك أنواع من العدسات الوني، فيزياء التي لن تعرف إلا في القرن التاسع عشر.

يعكس تلسكوب

اقترح غريغوري بأنه العدسة يمكن أن تستخدم المرايا التلسكوب، لأن لديهم لا التهديب اللون. أخذ نيوتن هذه الفكرة، وخلق التلسكوب النيوتونية على شكل مرآة مقعرة الفضية والعدسة إيجابية. سلم العينة إلى الجمعية الملكية، حيث لا يزال حتى يومنا هذا.

تلسكوب أحادية العدسة يمكن عرض صورة على شاشة أو فيلم. لزيادة السليم يتطلب عدسة إيجابية مع مسافة كبيرة التنسيق، مثلا، 0.5 م، 1 م أو عدة أمتار. وكثيرا ما يستخدم هذا الترتيب في التصوير الفلكي. الناس غير مألوف مع البصريات قد يبدو الوضع المتناقض حيث يعطي ضعف التركيز عدسة طويلة زيادات أكبر.

المجالات

وقد أشير إلى أن الثقافات القديمة وربما كان التلسكوبات، لأنها لم الخرز الزجاجية الصغيرة. المشكلة هي أنه من غير المعروف ما تم استخدامها، وأنها، بطبيعة الحال، لا يمكن أن تشكل أساسا للتلسكوب جيد. كرات يمكن استخدامها لزيادة الأجسام الصغيرة، ولكن نوعية في نفس الوقت لا يكاد مرضية.

البعد البؤري للمجال الزجاج المثالي هو قصير جدا ويشكل صورة الحقيقية هي قريبة جدا من المجال. وبالإضافة إلى ذلك، الانحرافات (التشويه الهندسي) كبيرة. تكمن المشكلة في المسافة بين سطحين.

ومع ذلك، إذا قمت بإجراء أخدود عميق الاستوائية لمنع الأشعة التي تسبب تشوهات الصورة، اتضح عدسة مكبرة المتواضعة جدا إلى غرامة مالية. ويعزى هذا القرار إلى كودينجتون، المكبر اسمه يمكن شراؤها اليوم في النظارة المكبرة صغيرة باليد لدراسة الأجسام الصغيرة جدا. ولكن الدليل على أن هذا وقد تم قبل القرن ال19، لا.