Care este diferența dintre puterea optică a oricărei lentile divergente? Puterea lentilelor

17.04.2019

Sarcina 1. La ce distanță este focalizarea lentilă subțire din centrul său optic, dacă puterea optică a lentilei este de 5 dioptrii? La ce distanță ar fi focalizarea dacă puterea optică ar fi - 5 dioptrii? − 10 dioptrii? Dat: Soluție: Putere optică lentile:

Sarcina 2. Imaginea arată un obiect. Construiți-i imaginile pentru o lentilă convergentă și divergentă. Pe baza desenului, estimați mărirea liniară a lentilei. Soluţie:

Sarcina 3. Imaginea unui obiect a fost formată la o distanță de 30 cm de lentilă. Se știe că puterea optică a acestui obiectiv este de 4 dioptrii. Aflați creșterea liniară. Dat: SI: Soluție: Puterea optică a lentilei: Formula lentilei subțiri: Atunci

Problema 4. O imagine a unui obiect situat la o distanță de 40 cm de lentilă se formează la o distanță de 30 cm de lentilă. Găsiți distanța focală a acestui obiectiv. Găsiți și la ce distanță trebuie plasat obiectul astfel încât imaginea să apară la o distanță de 80 cm Dat: SI: Soluție: Formula lentilei subțiri: Răspuns:.

Problema 5. Un obiect este situat la o distanță de 10 cm de o lentilă convergentă subțire Dacă este îndepărtat de lentilă cu 5 cm, atunci imaginea obiectului va fi de două ori mai aproape de lentilă. Găsiți puterea optică a acestui obiectiv. Dat: SI: Soluție: Formula lentilei subțiri: Puterea optică a lentilei: Atunci

(concav sau disipativ). Calea razelor în aceste tipuri de lentile este diferită, dar lumina este întotdeauna refractă, cu toate acestea, pentru a lua în considerare structura și principiul de funcționare a acestora, trebuie să vă familiarizați cu aceleași concepte pentru ambele tipuri.

Dacă desenăm suprafețele sferice ale celor două laturi ale lentilei pentru a completa sfere, atunci linia dreaptă care trece prin centrele acestor sfere va fi axa optică a lentilei. De fapt, axa optică trece prin punctul cel mai larg al unei lentile convexe și cel mai îngust punct al unei lentile concave.

Axa optică, focalizarea obiectivului, distanța focală

Pe această axă există un punct în care sunt colectate toate razele care trec prin lentila colectoare. În cazul unei lentile divergente, putem desena continuări ale razelor divergente, iar apoi vom obține un punct, situat tot pe axa optică, în care converg toate aceste continuări. Acest punct se numește focalizarea lentilei.

Lentila convergentă are o focalizare reală și este situată cu reversul din razele incidente, lentila de împrăștiere are un focus imaginar și este situată pe aceeași parte din care cade lumina pe lentilă.

Punctul de pe axa optică exact în mijlocul lentilei se numește centrul său optic. Iar distanța de la centrul optic la punctul focal al lentilei este distanța focală a obiectivului.

Distanța focală depinde de gradul de curbură al suprafețelor sferice ale lentilei. Suprafețele mai convexe vor refracta razele mai puternic și, în consecință, vor reduce distanța focală. Dacă distanța focală este mai mică, atunci acest obiectiv va produce mărire mai mare Imagini.

Puterea optică a lentilei: formulă, unitate de măsură

Pentru a caracteriza puterea de mărire a unei lentile, a fost introdus conceptul de „putere optică”. Puterea optică a unui obiectiv este inversul distanței sale focale. Puterea optică a unei lentile este exprimată prin formula:

unde D este puterea optică, F este distanța focală a lentilei.

Unitatea de măsură pentru puterea optică a unui obiectiv este dioptria (1 dioptrie). 1 dioptrie este puterea optică a unui obiectiv a cărui distanță focală este de 1 metru. Cu cât distanța focală este mai mică, cu atât puterea optică este mai mare, adică cu atât obiectivul mărește mai mult imaginea.

Deoarece focalizarea unei lentile divergente este imaginară, am convenit să considerăm distanța sa focală ca fiind o valoare negativă. În consecință, puterea sa optică este, de asemenea, o valoare negativă. În ceea ce privește lentila convergentă, focalizarea acesteia este reală, prin urmare atât distanța focală, cât și puterea optică a lentilei convergente sunt cantități pozitive.

Puterea optică este un parametru important la cumpărare lentile de contact, a cărui alegere determină claritatea vederii și confortul la purtare. Puterea optică a unei lentile de contact diferă de cea a ochelarilor, deoarece oferă o corecție mai precisă. Prin urmare, oferim instrucțiuni despre cum să alegeți optica potrivită pentru acest parametru.

Ce este puterea optică și cum se determină?

În centrul unei lentile de contact moi există o zonă optică care vă permite să vedeți lumea clară și precisă. Deoarece vederea poate diferi nu numai în oameni diferiti, dar chiar și pentru o persoană de pe ochiul drept și din stânga, parametrii acestei zone sunt setați folosind puterea optică și sunt desemnați prin dioptrii (D sau dioptrii).

Este imposibil să calculați singur un astfel de indicator - acest lucru poate fi făcut numai de un oftalmolog folosind echipamente speciale. Pentru a face acest lucru, specialistul aplică pe ochi lentile cu diferite dioptrii până când vederea este clară. După aceasta, el scrie o rețetă, care va indica puterea optică pentru fiecare ochi cu un semn „+” sau „-”. Ochiul drept din rețetă este indicat prin simbolul OD, iar ochiul stâng prin OS.

De exemplu, dacă rețeta dumneavoastră spune „OD Sph +2,5” și „OS Sph +3,0”, aceasta înseamnă că pentru ochiul drept este +2,5 D, iar pentru ochiul stâng +3,0 D.
Pe ambalaj și blister, acest parametru este indicat prin două marcaje - PWR și SPH. Acest lucru este necesar pentru a verifica dacă ați primit sau nu lentilele corecte, așa că uitați-vă cu atenție la acest indicator atunci când cumpărați. Adică dacă pe cutie este scris PWR -2.00, înseamnă că în interior sunt produse oftalmice cu putere optică-2,00 dioptrii.

Puterea optică a lentilelor pentru miopie și hipermetropie

Cele mai frecvente două probleme de vedere sunt miopia (miopia) și hipermetropia (hipermetropia). Aceste două probleme sunt complet diferite și necesită exact corectarea opusă.

Cu miopie, o persoană are dificultăți în a vedea obiectele de la distanță, astfel încât puterea dioptriilor unei lentile de contact are un semn „-”. Există optice la vânzare cu dioptrii minus pentru corectare în diferite grade miopie - de la -0,25 la -30 D (în trepte de 0,25). Principalul avantaj al unor astfel de lentile este că, chiar și cu un minus mare, grosimea lor nu se schimbă, iar ochii nu par vizual mai mici, spre deosebire de ochelarii pentru miopie.

Cu hipermetropie, este dificil să privești obiectele de aproape și este deosebit de dificil de citit. În acest caz, puterea din prescripția lentilelor de contact este indicată cu un semn „+”. Puteți cumpăra cu plus pentru a corecta diferite grade de refracție - de la +0,25 la +30,0 (în trepte de 0,25).
Dacă aveți miopie sau hipermetropie, alegerea lentilelor de contact nu este dificilă, dar există mai multe nuanțe:

Cel mai un numar mare de sunt prezentate modele pentru a corecta gradul de refracție de la +10,0 la -16 D. Adică, dacă aveți destul de grad înalt, trebuie să alegeți nu după popularitatea mărcii, ci mai degrabă după disponibilitate - dacă un anumit model are un astfel de plus sau minus. Acest lucru este ușor de făcut în magazinul online: prin filtru, selectezi doar modele cu dioptriile necesare, ceea ce simplifică foarte mult căutarea.
Dacă doriți nu doar să vă corectați vederea, ci să vă schimbați sau nuanțați nuanța ochilor, există multe lentile de contact colorate și colorate cu dioptrii la vânzare. Dar puterea dioptriei aici este limitată - pentru miopie de la -0,25 la -20 D, pentru hipermetropie de la +0,25 la +17 D.

Lentile cu o putere optică de zero dioptrii - pentru ce sunt acestea?

La reducere gasesti o pereche de lentile cu zero dioptrii. Nu există nicio zonă optică în centrul unor astfel de produse oftalmice - nu corectează vederea. Astfel de lentile de contact sunt folosite numai în în scop cosmetic pentru a schimba culoarea ochilor sau a ascunde defectele irisului. Ele vin în trei tipuri:

Nuanțat - sporește culoarea naturală a ochilor, făcându-i mai saturati și mai expresivi. Sunt selectate pentru a se potrivi cu nuanța irisului, astfel încât să fie invizibile pentru ochi.
Colorat – poate bloca complet irisul, schimbând radical culoarea de la întunecat la deschis și invers.
Carnaval - conceput pentru a crea imagini tematice. Aplicat pe suprafața lor diferite deseneși modele care se suprapun irisului.

Dacă nu aveți probleme de vedere, atunci trebuie să comandați lentile de contact cu zero dioptrii. Rețineți că toate elementele optice colorate decorativ sunt ușor inferioare în permeabilitatea la oxigen față de produsele transparente, așa că trebuie purtate puțin mai puțin timp în timpul zilei.

Chiar dacă lentilele de carnaval se vând doar cu putere optică zero, asta nu înseamnă că pot fi purtate doar de persoanele cu vedere buna. Dacă ai un ușor minus sau plus, poți să rămâi o vreme fără optică corectivă, purtând lentile nebunești la o petrecere sau spectacol. Dacă gradul de refracție este mare, atunci puteți folosi lentile de carnaval pentru o ședință foto.

Puterea optică a lentilelor de contact pentru prezbiopie

Cu prezbiopie, o persoană are dificultăți în a vedea departe și aproape, așa că pentru a o corecta, se folosesc lentile cu un design diferit - multifocale. Puterea lor optică variază de la centru la periferie, oferind astfel viziune clară la distante diferite. De obicei, există o zonă în centru pentru vederea de aproape, în mijloc pentru distanțe medii și în ultima pentru distanță. Prin urmare, aici puterea optică este selectată diferit decât pentru alte lentile de contact.

Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți un parametru suplimentar - adăugare sau „plus aditiv”. În esență, aceasta este diferența dintre dioptrii care este necesară pentru a corecta simultan vederea la diferite distanțe. Mai mult, este necesar să se determine adaosul atât pentru hipermetrope, cât și pentru miop, iar odată cu vârsta acest parametru poate crește. În rețetă, adăugarea este desemnată „adăugați” sau „Adăugați” și există trei tipuri - scăzut (LOW), mediu (MEDIUM), ridicat (RIGH). Gama de adăugare a fiecărui producător poate varia ușor, dar, în general, puterea dioptriilor scăzute este de până la +1, medie de la +1,25 la +2, ridicată mai mult de +2.

Un alt parametru foarte important este dominanța. Designul produsului oftalmic va depinde de acesta. Pentru ochiul nedominant (N), zona centrală este proiectată pentru corecție de aproape, iar pentru ochiul dominant (D), dimpotrivă, pentru distanță.

Selectați puterea optică a produselor multifocale corectarea contactelor mai dificil, iar unele modele sunt disponibile doar la comandă, așa că asigurați-vă că vă consultați medicul.

Acum vom vorbi despre optica geometrică. În această secțiune, o mulțime de timp este dedicată unui astfel de obiect precum o lentilă. La urma urmei, poate fi diferit. În același timp, formula lentilelor subțiri este una pentru toate cazurile. Trebuie doar să știi cum să o aplici corect.

Tipuri de lentile

Este întotdeauna un corp transparent care are o formă specială. Aspectul obiectului este dictat de două suprafețe sferice. Unul dintre ele poate fi înlocuit cu unul plat.

Mai mult, lentila poate avea un mijloc sau o margine mai groasă. În primul caz se va numi convex, în al doilea - concav. Mai mult, în funcție de modul în care sunt combinate suprafețele concave, convexe și plane, lentilele pot fi și ele diferite. Și anume: biconvex și biconcav, plan-convex și plan-concav, convex-concav și concav-convex.

ÎN conditii normale aceste obiecte sunt folosite în aer. Sunt fabricate dintr-o substanță care este mai mare decât aerul. Prin urmare, o lentilă convexă va fi convergentă, iar o lentilă concavă va fi divergentă.

Caracteristici generale

Înainte să vorbim despreformula de lentile subțiri, trebuie să decideți asupra conceptelor de bază. Neapărat trebuie să le cunoști. Pentru că vor fi accesați în mod constant de diverse sarcini.

Axa optică principală este dreaptă. Este trasat prin centrele ambelor suprafețe sferice și determină locul unde se află centrul lentilei. Există și axe optice suplimentare. Ele sunt desenate printr-un punct care este centrul lentilei, dar nu conțin centrele suprafețelor sferice.

În formula pentru o lentilă subțire există o cantitate care determină distanța focală a acesteia. Astfel, focalizarea este un punct pe axa optică principală. În ea se intersectează razele paralele cu axa specificată.

În plus, fiecare lentilă subțire are întotdeauna două focusuri. Ele sunt situate pe ambele părți ale suprafețelor sale. Ambele focus ale colectorului sunt valabile. Cel de împrăștiere are imaginare.

Distanța de la obiectiv la punctul focal este distanța focală (litF) . Mai mult, valoarea sa poate fi pozitivă (în cazul colectării) sau negativă (pentru împrăștiere).

O altă caracteristică asociată cu distanța focală este puterea optică. Se obișnuiește să o notămD.Valoarea sa este întotdeauna inversa focalizării, adicăD= 1/ F.Puterea optică se măsoară în dioptrii (prescurtat ca dioptrii).

Ce alte denumiri există în formula lentilelor subțiri?

Pe lângă distanța focală deja indicată, va trebui să cunoașteți mai multe distanțe și dimensiuni. Pentru toate tipurile de lentile sunt aceleași și sunt prezentate în tabel.

Toate distanțele și înălțimile indicate sunt de obicei măsurate în metri.

În fizică, formula lentilei subțiri este, de asemenea, asociată cu conceptul de mărire. Este definit ca raportul dintre dimensiunea imaginii și înălțimea obiectului, adică H/h. Poate fi desemnat prin litera G.

Ce este necesar pentru a construi o imagine într-o lentilă subțire

Acest lucru este necesar să știți pentru a obține formula pentru o lentilă subțire, convergentă sau împrăștiată. Desenul începe cu ambele lentile având propria lor reprezentare schematică. Ambele arată ca un segment. Numai săgețile colectoare de la capetele sale sunt îndreptate spre exterior, iar săgețile de împrăștiere sunt îndreptate spre interior către acest segment.

Acum trebuie să desenați o perpendiculară pe acest segment la mijlocul său. Aceasta va afișa axa optică principală. Punctele focale ar trebui să fie marcate pe el pe ambele părți ale obiectivului, la aceeași distanță.

Obiectul a cărui imagine trebuie construită este desenat sub forma unei săgeți. Arată unde se află partea de sus a obiectului. În general, obiectul este plasat paralel cu lentila.

Cum să construiți o imagine într-o lentilă subțire

Pentru a construi o imagine a unui obiect, este suficient să găsiți punctele capetelor imaginii și apoi să le conectați. Fiecare dintre aceste două puncte poate fi obținut din intersecția a două raze. Cele mai simple de construit sunt două dintre ele.

Venind dintr-un punct specificat paralel cu axa optică principală. După contactul cu lentila, acesta trece prin focalizarea principală. Dacă vorbim despre o lentilă convergentă, atunci acest focus este situat în spatele lentilei și fasciculul trece prin ea. Când se consideră o lentilă divergentă, fasciculul trebuie îndreptat astfel încât continuarea sa să treacă prin focalizarea din fața lentilei.

Trecând direct prin centrul optic al lentilei. El nu-și schimbă direcția după ea.

Există situații când un obiect este plasat perpendicular pe axa optică principală și se termină pe ea. Apoi este suficient să construiți o imagine a unui punct care corespunde marginii săgeții care nu se află pe axă. Și apoi trageți o perpendiculară de la ea la axă. Aceasta va fi imaginea obiectului.

Intersecția punctelor construite oferă o imagine. O lentilă convergentă subțire produce o imagine reală. Adică se obține direct la intersecția razelor. O excepție este situația în care un obiect este plasat între obiectiv și focalizare (ca într-o lupă), atunci imaginea se dovedește a fi virtuală. Pentru unul de împrăștiere, se dovedește întotdeauna a fi imaginar. La urma urmei, se obține la intersecția nu a razelor în sine, ci a continuărilor lor.

Imaginea reală este de obicei desenată cu o linie continuă. Dar imaginarul este punctat. Acest lucru se datorează faptului că primul este de fapt prezent acolo, iar al doilea este doar vizibil.

Derivarea formulei lentilelor subțiri

Este convenabil să faceți acest lucru pe baza unui desen care ilustrează construcția imagine realăîntr-o lentilă colectoare. Denumirea segmentelor este indicată în desen.

Ramura opticii nu se numește geometrică degeaba. Vor fi necesare cunoștințe din această secțiune specială de matematică. Mai întâi trebuie să luați în considerare triunghiurile AOB și A 1 OB 1 . Sunt asemănătoare pentru că au fiecare câte două unghiuri egale(dreaptă și verticală). Din asemănarea lor rezultă că modulele segmentelor A 1 ÎN 1 și AB sunt legate ca module ale segmentelor OB 1 și OV.

Încă două triunghiuri se dovedesc a fi similare (pe baza aceluiași principiu la două unghiuri):COFși A 1 FB 1 . În ele, rapoartele următoarelor module de segmente sunt egale: A 1 ÎN 1 cu CO șiFB 1 CuDE.Pe baza construcției, segmentele AB și CO vor fi egale. Prin urmare, părțile stângi ale egalităților relaționale indicate sunt aceleași. Prin urmare, cei din dreapta sunt egali. Adică OV 1 / OB este egalFB 1 / DE.

În egalitatea indicată, segmentele indicate prin puncte pot fi înlocuite cu conceptele fizice corespunzătoare. Deci OV 1 este distanța de la obiectiv la imagine. OB este distanța de la obiect la lentilă.DE-distanta focala. Și segmentulFB 1 este egală cu diferența dintre distanța până la imagine și focalizare. Prin urmare, poate fi rescris diferit:

f/d=( f - F) /FsauFf = df - dF.

Pentru a obține formula pentru o lentilă subțire, ultima egalitate trebuie împărțită ladfF.Apoi se dovedește:

1/ d + 1/f = 1/F.

Aceasta este formula pentru o lentilă convergentă subțire. Difuzorul are o distanță focală negativă. Acest lucru face ca egalitatea să se schimbe. Adevărat, este nesemnificativ. Doar că în formula pentru o lentilă divergentă subțire există un minus înainte de raportul 1/F.Acesta este:

1/ d + 1/f = - 1/F.

Problema găsirii măririi unui obiectiv

Condiție. Distanța focală a lentilei convergente este de 0,26 m. Este necesar să se calculeze mărirea acesteia dacă obiectul se află la o distanță de 30 cm.

Soluţie. Începe cu introducerea notației și conversia unităților în C. Da, sunt cunoscuțid= 30 cm = 0,3 m șiF= 0,26 m Acum trebuie să selectați formule, cea principală este cea indicată pentru mărire, a doua este pentru o lentilă convergentă subțire.

Ele trebuie să fie combinate cumva. Pentru a face acest lucru, va trebui să luați în considerare un desen al construcției unei imagini într-o lentilă convergentă. Din triunghiuri similare este clar că Г = H/h= f/d. Adică, pentru a găsi mărirea, va trebui să calculați raportul dintre distanța la imagine și distanța până la obiect.

Al doilea este cunoscut. Dar distanța până la imagine ar trebui să fie derivată din formula indicată mai devreme. Se pare că

f= dF/ ( d- F).

Acum aceste două formule trebuie să fie combinate.

G =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).

În acest moment, rezolvarea problemei formulei lentilei subțiri se reduce la calcule elementare. Rămâne să înlocuim cantitățile cunoscute:

G = 0,26 / (0,3 - 0,26) = 0,26 / 0,04 = 6,5.

Răspuns: obiectivul oferă o mărire de 6,5 ori.

O sarcină în care trebuie să vă concentrați

Condiție. Lampa este situată la un metru de lentila colectoare. Imaginea spiralei sale este obținută pe un ecran distanțat la 25 cm de lentilă Calculați distanța focală a lentilei specificate.

Soluţie. Următoarele valori ar trebui înregistrate în date:d=1 m șif= 25 cm = 0,25 m Această informație este suficientă pentru a calcula distanța focală din formula lentilei subțiri.

Deci 1/F= 1/1 + 1/0,25 = 1 + 4 = 5. Dar problema necesită aflarea focalizării, nu a puterii optice. Prin urmare, tot ce rămâne este să împărțiți 1 la 5 și obțineți distanța focală:

F=1/5 = 0, 2 m.

Răspuns: distanța focală a unei lentile convergente este de 0,2 m.

Problema găsirii distanței până la o imagine

Condiție. Lumanarea a fost asezata la o distanta de 15 cm de lentila colectoare. Puterea sa optică este de 10 dioptrii. Ecranul din spatele obiectivului este poziționat astfel încât să producă o imagine clară a lumânării. Care este această distanță?

Soluţie. Următoarele date trebuie înregistrate într-o scurtă intrare:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptrii. Formula derivată mai sus trebuie scrisă cu o ușoară modificare. Și anume, în partea dreaptă a egalității pe care o punemDin loc de 1/F.

După mai multe transformări, obținem următoarea formulă pentru distanța de la lentilă la imagine:

f= d/ ( dD- 1).

Acum trebuie să conectați toate numerele și să numărați. Aceasta are ca rezultat o valoare pentruf:0,3 m.

Răspuns: distanța de la obiectiv la ecran este de 0,3 m.

Problemă despre distanța dintre un obiect și imaginea acestuia

Condiție. Obiectul și imaginea sa sunt la o distanță de 11 cm unul de celălalt. O lentilă convergentă oferă o mărire de 3 ori. Găsiți distanța focală a acestuia.

Soluţie. Este convenabil să notați distanța dintre un obiect și imaginea acestuia cu o literăL= 72 cm = 0,72 m Creștere G = 3.

Există două situații posibile aici. Primul este că obiectul se află în spatele focalizării, adică imaginea este reală. În al doilea, există un obiect între focalizare și lentilă. Atunci imaginea este pe aceeași parte cu obiectul și este imaginară.

Să luăm în considerare prima situație. Obiectul și imaginea se află pe părțile opuse ale lentilei convergente. Aici puteți scrie următoarea formulă:L= d+ f.A doua ecuație se presupune a fi scrisă: Г =f/ d.Este necesar să se rezolve sistemul acestor ecuații cu două necunoscute. Pentru a face acest lucru, înlocuițiLcu 0,72 m și G cu 3.

Din a doua ecuație reiese căf= 3 d.Apoi primul este convertit astfel: 0,72 = 4d.Este ușor de numărat din eld = 0,18 (m). Acum este ușor de determinatf= 0,54 (m).

Tot ce rămâne este să folosiți formula lentilei subțiri pentru a calcula distanța focală.F= (0,18 * 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). Acesta este răspunsul pentru primul caz.

În a doua situație, imaginea este imaginară, iar formula pentruLva fi altul:L= f- d.A doua ecuație pentru sistem va fi aceeași. Argumentând în mod similar, obținem astad = 0,36 (m), af= 1,08 (m). Un calcul similar al distanței focale va da următorul rezultat: 0,54 (m).

Răspuns: Distanța focală a obiectivului este de 0,135 m sau 0,54 m.

În loc de o concluzie

Calea razelor într-o lentilă subțire este o aplicație practică importantă a opticii geometrice. La urma urmei, ele sunt folosite în multe dispozitive, de la simple lupe la microscoape și telescoape de precizie. Prin urmare, este necesar să știți despre ele.

Formula derivată a lentilelor subțiri permite rezolvarea multor probleme. Mai mult, vă permite să trageți concluzii despre ce fel de imagine dau tipuri diferite lentile În acest caz, este suficient să cunoașteți distanța sa focală și distanța până la obiect.

Pentru a controla fasciculele de lumină, adică pentru a schimba direcția razelor, se folosesc dispozitive speciale, de exemplu o lupă, un microscop. Partea principală a acestor dispozitive este obiectivul.

Se numesc lentile corpuri transparente, delimitată pe ambele părți de suprafețe sferice.

Există două tipuri de lentile - convexe și concave.

O lentilă ale cărei margini sunt mult mai subțiri decât mijlocul convex(Fig. 151, a).

Orez. 151. Tipuri de lentile:
a - convex; b - concav

O lentilă ale cărei margini sunt mai groase decât mijlocul concav(Fig. 151, b).

Linia dreaptă AB care trece prin centrele C 1 și C 2 (Fig. 152) ale suprafețelor sferice care limitează lentila se numește axa optică.

Orez. 152. Axa optică a lentilei

Direcționând un fascicul de raze paralel cu axa optică a lentilei către o lentilă convexă, vom vedea că după refracția în lentilă, aceste raze intersectează axa optică într-un punct (Fig. 153). Acest punct se numește focalizarea obiectivului. Fiecare obiectiv are două puncte focale - câte unul pe fiecare parte a lentilei.

Orez. 153. Lentila convergentă:
a - trecerea razelor prin focar; b - imaginea sa din diagrame

Distanța de la o lentilă la focalizarea sa se numește distanța focală a lentileiși este desemnat cu litera F.

Dacă un fascicul de raze paralele este îndreptat către o lentilă convexă, atunci după refracția în lentilă ele vor converge într-un punct - F (vezi Fig. 153). Prin urmare, o lentilă convexă colectează razele care provin de la sursă. Prin urmare, se numește o lentilă convexă colectare.

Când razele trec printr-o lentilă concavă, se observă o imagine diferită.

Să trimitem un fascicul de raze paralel cu axa optică pe o lentilă concavă. Vom observa că razele vor ieși din lentilă într-un fascicul divergent (Fig. 154). Dacă un astfel de fascicul divergent de raze pătrunde în ochi, atunci observatorului i se va părea că razele ies din punctul F. Acest punct este situat pe axa optică pe aceeași parte din care lumina cade pe lentilă și se numește focalizare imaginară lentilă concavă. Acest obiectiv se numește dispersiv.

Orez. 154. Lentila divergente:
a - trecerea razelor prin focar; b - imaginea sa din diagrame

Lentilele cu suprafețe mai convexe refractează razele mai puternic decât lentilele cu curbură mai mică (Fig. 155).

Orez. 155. Refracția razelor prin lentile de diferite curburi

Dacă una dintre cele două lentile are o distanță focală mai mică, atunci oferă o mărire mai mare (Fig. 156). Puterea optică a unui astfel de obiectiv este mai mare.

Orez. 156. Mărirea obiectivului

Lentilele sunt caracterizate de o valoare numită puterea optică a lentilei. Puterea optică este desemnată prin litera D.

Puterea optică a unui obiectiv este inversul distanței sale focale.

Puterea optică a lentilei este calculată prin formula

Unitatea de măsură a puterii optice este dioptria (doptrul).

1 dioptrie este puterea optică a unui obiectiv a cărui distanță focală este de 1 m.

Dacă distanța focală a lentilei este mai mică de 1 m, atunci puterea optică va fi mai mare de 1 dioptrie. Dacă distanța focală a lentilei este mai mare de 1 m, puterea sa optică este mai mică de 1 dioptrie. De exemplu,

dacă F = 0,2 m, atunci D = 1 / 0,2 m = 5 dioptrii,
dacă F = 2 m, atunci D = 1/2 m = 0,5 dioptrii.

Deoarece lentila divergentă are o focalizare imaginară, am convenit să considerăm distanța sa focală ca fiind o valoare negativă. Atunci puterea optică a lentilei divergente va fi negativă.

S-a convenit ca puterea optică a unei lentile colectoare să fie considerată o valoare pozitivă.

Întrebări

În ce este aspect lentile, poți afla care dintre ele are distanța focală mai mică?
Care dintre cele două lentile având distanțe focale diferite oferă o mărire mai mare?
Care este puterea optică a unui obiectiv?
Cum se numește unitatea de putere optică?
Puterea optică a cărei lentile este luată ca una?
Cum diferă lentilele unele de altele, puterea optică a uneia dintre ele fiind de +2,5 dioptrii, iar a celorlalte -2,5 dioptrii?

Exercițiul 48

Folosind Figura 155, comparați puterile optice ale lentilelor descrise pe ea.
Puterea optică a lentilei este de -1,6 dioptrii. Care este distanța focală a acestui obiectiv? Este posibil să obțineți o imagine reală folosindu-l?

Articole similare: