Objektivi. Žižna daljina sočiva. Optička snaga sočiva. Formula tankih sočiva. Tanko sočivo: formula i izvođenje formule. Rješavanje problema s formulom tankih sočiva

Žižna daljina sočiva zavisi od stepeni zakrivljenosti njegovu površinu. Sočivo s više konveksnih površina lomi zrake jače od sočiva s manje konveksnim površinama i stoga ima kraću žižnu daljinu.

Da biste odredili žižnu daljinu sabirne leće, potrebno je usmjeriti sunčeve zrake na nju i, nakon što dobijete oštru sliku Sunca na ekranu iza sočiva, izmjeriti udaljenost od sočiva do ove slike. Budući da će zraci, zbog ekstremne udaljenosti Sunca, padati na sočivo u gotovo paralelnom snopu, ova slika će se nalaziti skoro u fokusu sočiva.

Fizička količina, recipročna vrijednost žižne daljine sočiva se naziva optička snaga sočiva(D):

D= 1

Što je žižna daljina sočiva manja, to je veća njegova optička snaga, tj. što više lomi zrake. Jedinica promijeniti (m -1) . Inače se ova jedinica naziva dioptrija (dopter).

1 dioptrija je optička snaga sočiva sa žižnom daljinom od 1 m.

Za konvergentna i divergentna sočiva, optičke snage se razlikuju po predznaku.

Konvergentna sočiva imaju pravi fokus, pa se njihova žižna daljina i optička snaga smatraju pozitivnim (F>0, D>0).

Difuzna sočiva imaju imaginarni fokus, pa se njihova žižna daljina i optička snaga smatraju negativnim ( F<0, D<0).

Mnogi optički instrumenti se sastoje od nekoliko sočiva. Optička snaga sistema od nekoliko blisko raspoređenih sočiva jednaka je zbiru optičkih snaga svih sočiva u ovom sistemu. Ako postoje dva sočiva sa optičkim snagama D 1 i D 2, onda će njihova ukupna optička snaga biti jednaka : D= D 1 + D 2

Dodaju se samo optičke snage; žižna daljina nekoliko sočiva se ne poklapa sa zbirom žižnih daljina pojedinačnih sočiva.

Koristeći sočiva, ne samo da možete sakupljati i raspršiti svjetlosne zrake, već i dobiti različite slike objekata. Za konstruiranje slike u sočivima, dovoljno je konstruirati putanju dvije zrake: jedna prolazi kroz optički centar sočiva bez prelamanja, druga je zraka paralelna glavnoj optičkoj osi.

1. Predmet je između sočiva i fokusa:

Slika je uvećana, virtuelna, direktna. Takve slike se dobijaju pomoću povećala

2. Subjekt je između fokusa i dvostrukog fokusa

Slika je stvarna, uvećana, obrnuta. Takve slike se dobijaju u mašinama za projekciju.

3. Stavka iza dvostrukog fokusa

Objektiv proizvodi smanjenu, obrnutu, stvarnu sliku. Ova slika se koristi u kameri.

Divergentno sočivo, na bilo kojoj lokaciji objekta, daje smanjenu, virtuelnu, direktnu sliku. Formira divergentni snop svjetlosti

Ljudsko oko ima gotovo sferni oblik.

Okružena je gustom membranom koja se naziva sklera. Prednji dio sklere je providan i naziva se rožnjača. Iza rožnjače je šarenica koja može biti različito obojena od osobe do osobe. Između rožnjače i šarenice nalazi se vodenasta tečnost.

U šarenici - zjenici postoji rupa, čiji se prečnik može mijenjati ovisno o osvjetljenju. Iza zjenice nalazi se prozirno tijelo - sočivo, koje izgleda kao bikonveksno sočivo. Sočivo je pričvršćeno mišićima za skleru.

Iza sočiva je staklasto tijelo. Proziran je i ispunjava ostatak oka. Stražnji dio bjeloočnice je fundus oka i prekriven je retinom.

Retina se sastoji od najfinijih vlakana koja pokrivaju dno oka. Oni su razgranati završeci očnog živca.

Svjetlost koja pada na oko lomi se na prednjoj površini oka, u rožnjači, sočivu i staklastom tijelu, zbog čega se na mrežnici formira prava, reducirana, obrnuta slika predmetnog objekta.

Svjetlost koja pada na završetke optičkog živca, koji čine mrežnicu, iritira ove završetke. Iritacije se prenose duž nervnih vlakana do mozga, a osoba dobija vizualnu percepciju okolnog svijeta. Proces vida koriguje mozak, pa predmet percipiramo kao pravi.

Zakrivljenost sočiva se može promijeniti. Kada gledamo udaljene objekte, zakrivljenost sočiva nije velika jer su mišići koji ga okružuju opušteni. Kada gledate obližnje predmete, mišići komprimiraju sočivo, njegova zakrivljenost se povećava.

Razdaljina najboljeg vida za normalno oko je 25 cm. Vid sa dva oka povećava vidno polje, a takođe nam omogućava da razlikujemo koji je objekt bliže, a koji dalje od nas. Činjenica je da mrežnice lijevog i desnog oka proizvode različite slike jedna od druge. Što je objekt bliži, to je ta razlika uočljivija; stvara se utisak razlike u udaljenostima. Zahvaljujući vidu sa dva oka, vidimo objekat u zapremini.

Kod osobe sa dobrim, normalnim vidom, oko, u opuštenom stanju, skuplja paralelne zrake u tački koja leži na mrežnjači. Situacija je drugačija za osobe koje pate od miopije i dalekovidosti.

Kratkovidnost je defekt vida u kojem se paralelne zrake, nakon prelamanja u oku, skupljaju ne na mrežnici, već bliže sočivu. Slike udaljenih objekata stoga izgledaju nejasno i zamućeno na mrežnjači. Da bi se dobila oštra slika na mrežnjači, predmetni predmet se mora približiti oku.

dalekovidost je defekt vida u kojem se paralelne zrake, nakon prelamanja u oku, konvergiraju pod takvim kutom da se fokus ne nalazi na mrežnici, već iza nje. Slike udaljenih objekata na mrežnjači ponovo su nejasne i mutne. Budući da dalekovidno oko nije u stanju da fokusira čak ni paralelne zrake na mrežnjaču, ono je još gore u prikupljanju divergentnih zraka koje dolaze iz obližnjih objekata. Stoga, dalekovidi ljudi imaju poteškoća da vide i daleko i blizu.

Objektivi su prozirna tijela omeđena s obje strane sfernim površinama.

Objektivi dolaze u dvije vrste: konveksna (konvergentna) ili konkavna (difuzna). Konveksno sočivo ima deblju sredinu od svojih rubova, dok konkavno sočivo ima tanju sredinu od svojih rubova.
Osa koja prolazi kroz centar sočiva, okomita na sočivo, naziva se glavna optička os.


Zrake koje idu paralelno s glavnom optičkom osom lome se dok prolaze kroz sočivo i skupljaju se u jednoj tački, koja se naziva žarište sočiva ili jednostavno žarište sočiva (za konvergentno sočivo). U slučaju divergentnog sočiva, zraci koji idu paralelno sa glavnom optičkom osom se raspršuju i odmiču od ose, ali se produžeci ovih zraka sijeku u jednoj tački, koja se naziva prividna fokusna tačka.


OF je žižna daljina sočiva (OF=F se jednostavno označava slovom F).
Optička snaga sočiva recipročna je njegovoj žižnoj daljini. , mjereno u dioptrijama [dopterima].
Na primjer, ako je žižna daljina sočiva 20 cm (F=20cm=0,2m), onda je njegova optička snaga D=1/F=1/0,2=5 dioptrija
Za konstruiranje slike pomoću objektiva koriste se sljedeća pravila:
- zrak koji prolazi kroz centar sočiva se ne lomi;
- zraka koja ide paralelno sa glavnom optičkom osom će se prelomiti i proći kroz žarišnu tačku;
- zrak koji prolazi kroz žarišnu tačku nakon prelamanja će ići paralelno sa glavnom optičkom osom;

Razmotrimo klasične slučajeve: a) objekat AB je iza dvostrukog fokusa d>2F.


slika: stvarna, smanjena, obrnuta.

slika: virtuelna, redukovana, direktna.

B) objekat AB je između fokusa i dvostrukog fokusa F

slika: prava, uvećana, obrnuta.

B) objekat AB je između sočiva i fokusa d

slika: virtuelna, uvećana, direktna.

slika: virtuelna, redukovana, direktna.

D) objekat AB je u dvostrukom fokusu d=F


slika: stvarna, jednaka, obrnuta.

gdje je F žižna daljina sočiva, d je udaljenost od objekta do sočiva, f je udaljenost od sočiva do slike.

G je uvećanje sočiva, h je visina objekta, H je visina slike.

OGE zadatak iz fizike: Koristeći konvergentno sočivo, dobija se virtuelna slika objekta. Predmet se nalazi na udaljenosti u odnosu na sočivo
1)manja žižna daljina
2) jednaka žižnoj daljini
3) duže od dvostruke žižne daljine
4) veća žižna daljina i kraća dvostruka žižna daljina
Rješenje: Virtuelna slika objekta pomoću konvergentne leće može se dobiti samo kada se objekat u odnosu na sočivo nalazi na udaljenosti manjoj od žižne daljine. (vidi sliku iznad)
odgovor: 1
OGE zadatak iz fizike: Slika prikazuje putanju zraka koji upada na tanko sočivo žižne daljine F. Isprekidana linija odgovara putanji zraka koja prolazi kroz sočivo


Rješenje: Zraka 1 prolazi kroz fokus, što znači da je prije nego što je išao paralelno sa glavnom optičkom osom, zrak 3 paralelan sa glavnom optičkom osom, što znači da je prije toga prošao kroz fokus sočiva (lijevo od sočiva) , zraka 2 je između njih.
odgovor: 2
OGE zadatak iz fizike: Predmet se nalazi od sabirne leće na udaljenosti jednakoj F. Kakva će biti slika objekta?
1) direktan, pravi
2) direktno, imaginarno
3) obrnuti, pravi
4) neće biti slike
Rješenje: snop koji prolazi kroz žarišnu tačku i udara u sočivo je paralelan sa glavnom optičkom osom, nemoguće je dobiti slike objekta koji se nalazi u žarištu.
odgovor: 4
OGE zadatak iz fizike: Učenik provodi eksperimente sa dva sočiva, usmjeravajući paralelni snop svjetlosti na njih. Putanja zraka u ovim eksperimentima prikazana je na slikama. Prema rezultatima ovih eksperimenata, žižna daljina sočiva je L 2

1) veća od žižne daljine sočiva L 1
2) manja od žižne daljine sočiva L 1
3) jednaka žižnoj daljini sočiva L 1
4) ne može biti u korelaciji sa žižnom daljinom sočiva L 1
Rješenje: nakon prolaska kroz sočivo L 2, zraci idu paralelno, pa se žarišta dva sočiva poklapaju, slika pokazuje da je žižna daljina sočiva L2 manja od žižne daljine sočiva L 1
odgovor: 2
OGE zadatak iz fizike: Na slici je prikazan objekt S i njegova slika S′, dobijena korištenjem

1) tanko sabirno sočivo koje se nalazi između predmeta i njegove slike
2) tanko divergentno sočivo, koje se nalazi lijevo od slike
3) tanko sabirno sočivo, koje se nalazi desno od objekta
4) tanko divergentno sočivo, koje se nalazi između predmeta i njegove slike
Rješenje: Povezivanjem objekta S i njegove slike S′, naći ćemo gdje je centar sočiva, jer je slika S′ viša od objekta S, što znači da je slika uvećana. Konvergentno sočivo proizvodi uvećanu sliku S′. (vidi gore u teoriji)
odgovor: 3
OGE zadatak iz fizike: Predmet se nalazi od konvergentnog sočiva na udaljenosti manjoj od 2F i većoj od F. Kolike će biti dimenzije slike u odnosu na dimenzije objekta?
1) manji
2) isto
3) veliki
4) neće biti slike
Rješenje: Vidi gornju tačku b) objekt AB je između fokusa i dvostrukog fokusa.
odgovor: 3
OGE zadatak iz fizike: Nakon prolaska kroz optički uređaj, prekriven na slici ekranom, putanja zraka 1 i 2 promijenila se u 1" odnosno 2". Iza ekrana je

1) sabirno sočivo
2) divergentno sočivo
3) ravno ogledalo
4) ravnoparalelna staklena ploča
Rješenje: Zrake se nakon prolaska kroz optički uređaj razilaze, a to je moguće tek nakon što zraci prođu kroz divergentno sočivo.
odgovor: 2
OGE zadatak iz fizike: Na slici je prikazana optička os OO 1 tankog sočiva, predmet A i njegova slika A 1, kao i putanja dvaju zraka uključenih u formiranje slike.

Prema slici, fokus sočiva je u tački
1) 1, a sočivo je konvergentno
2) 2, a sočivo je konvergentno
3) 1, a sočivo je divergentno
4) 2, a sočivo je divergentno
Rješenje: Zraka koja putuje paralelno sa glavnom optičkom osom, nakon što prođe kroz sočivo, lomi se i prolazi kroz žarišnu tačku. Slika pokazuje da je ovo tačka 2 i konvergentno sočivo.
odgovor: 2
OGE zadatak iz fizike: Student je ispitao prirodu slike predmeta u dva staklena sočiva: optička snaga jednog sočiva D 1 = –5 dioptrija, drugog D 2 = 8 dioptrija – i donio određene zaključke. Iz zaključaka u nastavku odaberite dva tačna i zapišite njihove brojeve.
1) Oba sočiva su konvergentna.
2) Poluprečnik zakrivljenosti sferne površine prvog sočiva jednak je poluprečniku zakrivljenosti sferne površine drugog sočiva.
3) Žižna daljina prvog sočiva je veća u apsolutnoj vrijednosti od drugog.
4) Slika objekta koju stvaraju oba sočiva je uvijek direktna.
5) Slika objekta stvorena prvim sočivom uvijek je virtuelna slika, a slika stvorena drugim sočivom virtuelna je samo kada je predmet između sočiva i fokusa.
Rješenje: Znak minus pokazuje da je prvo sočivo divergentno, a drugo konvergentno, stoga je slika objekta koju stvara prva leća uvijek imaginarna slika, a slika koju stvara drugo sočivo imaginarna je samo kada se predmet nalazi između sočiva i fokusa. Žižna daljina prvog sočiva veća je po veličini od žižne daljine drugog sočiva. Iz formule za optičku snagu sočiva F = 1/D, onda je F 1 = 0,2 m. F 2 = 0,125 m.
odgovor: 35
OGE zadatak iz fizike: U kojoj tački će se nalaziti slika tačkastog izvora S stvorenog sabirnim sočivom sa žižnom daljinom F?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Rješenje:

odgovor: 1
OGE zadatak iz fizike: Može li bikonveksno sočivo raspršiti snop paralelnih zraka? Objasnite svoj odgovor.
Rješenje: Možda ako je indeks loma okoline veći od indeksa prelamanja sočiva.
OGE zadatak iz fizike: Na slici je prikazano tanko divergentno sočivo i tri objekta: A, B i C, koji se nalaze na optičkoj osi sočiva. Slika kog(ih) objekta(a) u sočivu čija će žižna daljina F biti smanjena, direktna i virtuelna?

1) samo A
2) samo B
3) samo B
4) sve tri stavke
Rješenje: Tanka divergentna leća uvijek daje smanjenu, direktnu i virtualnu sliku, bez obzira na lokaciju objekta.
odgovor: 4
OGE zadatak iz fizike (fipi): Predmet koji se nalazi između žižne daljine i dvostruke žižne daljine sočiva pomiče se bliže dvostrukoj žižnoj daljini sočiva. Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i njihovih mogućih promjena kada se objekt približi dvostrukom fokusu sočiva.
Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:
1) povećava
2) smanjuje
3) se ne menja
Zapišite odabrane brojeve u tabelu ispod odgovarajućih slova. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.
Rješenje: Ako je predmet između fokusa i dvostrukog fokusa, onda je njegova slika uvećana i nalazi se iza dvostrukog fokusa; kada se približi dvostrukom fokusu, dimenzije će se smanjiti i slika će se približiti sočivu, jer ako je tijelo na udvostručite žižnu daljinu, tada je slika jednaka sebi i nalazi se na dvostrukom fokusu.
odgovor: 22
Zadatak za demo verziju OGE 2019: Na slici su prikazana tri objekta: A, B i C. Slika kojih objekata u tankom sabirnom sočivu, čija žižna daljina F, će biti smanjena, obrnuta i stvarna?

1) samo A
2) samo B
3) samo B
4) sve tri stavke
Rješenje: Slika će biti smanjena, obrnuta i stvarna ako se objekt nalazi iza dvostrukog fokusa d>2F (vidi teoriju iznad). Objekt A je iza dvostrukog fokusa.

Focus razdaljina je najvažnija usporedba svake sočiva. Međutim, ovaj parametar tradicionalno nije naznačen na samoj lupi. U većini slučajeva oni samo ukazuju na faktor uvećanja, a na sočivima bez okvira često uopće nema oznaka.

Trebaće ti

• Izvor svjetlosti
• Ekran
• Vladar
• Olovka

Instrukcije

1. Primitivna metoda za određivanje žižne daljine sočiva– eksperimentalni. Postavite izvor svjetlosti na određenu udaljenost od ekrana, očito premašujući dvostruku žižnu daljinu razdaljina sočiva. Postavite ravnalo paralelno sa zamišljenim segmentom koji povezuje izvor svjetlosti sa ekranom. Postavite sočivo na izvor svjetlosti. Polako ga pomerajte prema ekranu dok se na njemu ne pojavi jasna slika izvora svetlosti. Olovkom označite na ravnalu mjesto gdje se nalazi sočivo.

2. Nastavite da pomerate sočivo prema ekranu. U određenom trenutku na ekranu će se ponovo pojaviti jasna slika izvora svjetlosti. Također označite ovu lokaciju na ravnalu sočiva .

3. Mjera razdaljina između izvora svetlosti i ekrana. Na kvadrat.

4. Mjera razdaljina između prve i druge lokacije sočiva i takođe ga u kvadratu.

5. Oduzmite 2. od prvog kvadratnog zbroja.

6. Dobijeni broj od oduzimanja podijelite četverostruko razdaljina između izvora svetlosti i ekrana i dobijate fokus razdaljina sočiva. Biće izraženo u istim jedinicama u kojima su merenja izvršena. Ako vam ovo ne odgovara, pretvorite ga u jedinice koje vam odgovaraju.

7. Odredite fokus razdaljina disperzivno sočiva direktno nezamislivo. Da biste to učinili, trebat će vam dodatno sočivo - sabirno sočivo i njegovo žarište razdaljina može biti nepoznat.

8. Postavite izvor svjetlosti, ekran i ravnalo na isti način kao u prethodnoj vještini. Polako odmičući sabirno sočivo od izvora svjetlosti, postići jasnu sliku izvora svjetlosti na ekranu. Zaključajte sočivo u ovom položaju.

9. Između ekrana i konvergentnog sočiva postavite divergentno, fokusno razdaljina koje želite da izmerite. Slika će postati mutna, ali za sada ne morate obraćati pažnju na to. Izmjerite koliko je ovo sočivo udaljeno od ekrana.

10. Udaljite ekran od sočiva sve dok slika ponovo ne bude fokusirana. Mera nova razdaljina od ekrana do difuzora sočiva .

11. Pomnožite prvo razdaljina za drugi.

12. Oduzmite drugi razdaljina od prvog.

13. Podijelite rezultat množenja rezultatom oduzimanja i dobijete fokus razdaljina disperzivno sočiva .

Postoje dvije vrste sočiva - konvergentna (konveksna) i divergentna (konkavna). Focus razdaljina sočiva – razdaljina od sočiva do tačke koja je slika neizmjerno udaljenog objekta. Jednostavno rečeno, to je tačka u kojoj se seku paralelni zraci svetlosti nakon prolaska kroz sočivo.

Trebaće ti

• Pripremite sočivo, list papira, centimetarski ravnalo (25-50 cm), izvor svjetlosti (upaljena svijeća, fenjer, mala stolna lampa).

Instrukcije

1. Metoda 1 je najprimitivnija. Idi na sunčano mjesto. Uz podršku sočiva fokusirajte jasne zrake na list papira. Promjena razdaljina između sočiva i papira, postići najmanju veličinu rezultirajuće tačke. Kao i obično, papir počinje da se ugljeniše. Udaljenost između sočiva i lista papira u ovom trenutku će odgovarati žižnoj daljini sočiva .

2. Metoda 2 je tipična. Postavite izvor svjetlosti na ivicu stola. Na drugu ivicu postavite improvizovani paravan, na udaljenosti od 50-80 cm. Napravite ga od hrpe knjiga ili male kutije i lista papira pričvršćenog okomito. Pomicanjem sočiva postignite jasnu (naopako) sliku izvora svjetlosti na ekranu. Mjerite udaljenosti od sočiva na ekran i od sočiva prema izvoru svjetlosti. Sada kalkulacija. Pomnožite dobivene udaljenosti i podijelite sa razdaljina od ekrana do izvora svjetlosti. Rezultirajući broj će biti fokusni broj razdaljina m sočiva .

3. Za rasipanje sočiva sve je malo teže. Koristite istu opremu kao i za drugu metodu sa konvergentnim sočivom. Postavite divergentno sočivo između ekrana i sabirnog sočiva. Pokret sočiva da dobijete oštru sliku izvora svetlosti. Statično fiksirajte konvergentno sočivo na ovoj lokaciji. Mjera razdaljina od ekrana do difuzora sočiva. Označite kredom ili olovkom mjesto rasipanja sočiva i uklonite ga. Približite ekran konvergentnom sočivu dok ne dobijete hladnu sliku izvora svetlosti na ekranu. Mjera razdaljina od ekrana do mesta gde se nalazilo divergentno sočivo. Pomnožite dobivene udaljenosti i podijelite s njihovom razlikom (oduzmite manje od većeg). Rezultat je spreman.

Bilješka!
Budite oprezni kada koristite izvore svjetlosti. Pridržavajte se električnih i požarnih pravila.

Koristan savjet
Ako se sva mjerenja izvedu u milimetrima, onda će rezultirajuća žižna daljina biti u milimetrima.

Focus razdaljina je udaljenost od optičkog centra do fokalne ravni na kojoj se zraci prikupljaju i slika se formira. Mjeri se u milimetrima. Prilikom kupovine fotoaparata, strogo je potrebno znati žižnu daljinu objektiva, jer što je veći, to snažniji objektiv uvećava sliku subjekta koji se fotografiše.

Trebaće ti

• Kalkulator.

Instrukcije

1. 1. metoda. Žižna daljina se može odrediti pomoću formule za tanko sočivo: 1/udaljenost od sočiva do objekta+1/udaljenost od sočiva do slike=1/glavna žižna daljina sočiva. Iz ove formule izrazite glavnu žižnu daljinu sočiva. Trebali biste dobiti sljedeću formulu: glavna žižna daljina sočiva = udaljenost od sočiva do slike * udaljenost od sočiva do objekta / (udaljenost od sočiva do slike + udaljenost od sočiva do objekta). Sada izračunajte nepoznatu količinu pomoću kalkulatora.

2. Ako pred vama nije tanko, već debelo sočivo, formula ostaje bez metamorfoze, ali udaljenosti se mjere ne od središta sočiva, već od glavnih ravnina. Za stvarnu sliku od stvarnog objekta u konvergentnom sočivu, uzmite žižnu daljinu kao ispravnu vrijednost. Ako je sočivo divergentno, žižna daljina je negativna.

3. 2. metoda. Žižna daljina se može odrediti pomoću formule skale slike: skala=žižna daljina sočiva/(udaljenost od sočiva do slike—žižna daljina sočiva) ili skala=(udaljenost od sočiva do slike—žižna daljina sočivo)/žižna daljina sočiva. Izražavajući žižnu daljinu iz ove formule, možete je lako izračunati.

4. 3rd method. Žižna daljina se može odrediti pomoću formule optičke snage sočiva: optička snaga sočiva = 1/žižna daljina. Izrazimo žižnu daljinu iz ove formule: žižna daljina = 1/optička snaga. Prebroj.

5. Četvrti metod. Ako vam je data debljina sočiva i uvećanje, onda ih pomnožite da biste pronašli žižnu daljinu.

6. Sada znate kako da detektujete žižnu daljinu. Odaberite jednu ili drugu od navedenih metoda u zavisnosti od toga šta vam je dato i tada ćete lako riješiti zadatak koji vam je dodijeljen. Obavezno odredite koje je sočivo ispred vas, jer to određuje da li žižna daljina ima pozitivnu ili negativnu vrijednost. I tada ćete sve riješiti bez ijedne greške.

Razmotrimo sada još jedan slučaj od velike praktične važnosti. Većina objektiva koje koristimo nema jedan, već dva interfejsa. čemu ovo vodi? Neka postoji staklena leća ograničena površinama različitih zakrivljenosti (slika 27.5). Razmotrimo problem fokusiranja snopa svjetlosti od tačke O do tačke O'. Kako uraditi? Prvo koristimo formulu (27.3) za prvu površinu, zaboravljajući na drugu površinu. Ovo će nam omogućiti da utvrdimo da će se svjetlost emitirana u tački O činiti da konvergira ili divergira (u zavisnosti od predznaka žižne daljine) iz neke druge tačke, recimo O'. Hajde da sada rešimo drugi deo problema. Između stakla i zraka postoji još jedna površina i zraci joj se približavaju, konvergirajući u tačku O'. Gdje će se zapravo sresti? Upotrijebimo opet istu formulu! Otkrivamo da će konvergirati u tačku O.” Na ovaj način možete proći kroz 75 površina, ako je potrebno, dosljedno primjenjujući istu formulu i prelazeći s jedne površine na drugu!

Postoje još složenije formule koje nam mogu pomoći u onim rijetkim slučajevima u našim životima kada iz nekog razloga trebamo trasirati put svjetlosti kroz pet površina. Međutim, ako je to zaista potrebno, onda je bolje proći kroz pet površina uzastopno nego pamtiti gomilu formula, jer se može dogoditi da se uopće ne moramo zamarati površinama!

U svakom slučaju, princip proračuna je sljedeći: kada prolazimo kroz jednu površinu, nalazimo novu poziciju, novu fokusnu tačku i smatramo je izvorom za sljedeću

površine itd. Često u sistemima postoji više vrsta stakla sa različitim indikatorima n 1, n 2, ...; Stoga, za konkretno rješenje problema, moramo generalizirati formulu (27.3) na slučaj dva različita indikatora n 1, n 2. Lako je pokazati da generalizovana jednačina (27.3) ima oblik

Slučaj je posebno jednostavan kada su površine blizu jedna drugoj i greške zbog konačne debljine se mogu zanemariti. Razmotrite sočivo prikazano na sl. 27.6, i postavimo sljedeće pitanje: koje uslove sočivo mora zadovoljiti da bi snop iz O bio fokusiran u O’? Neka svjetlost prođe tačno kroz rub sočiva u tački P. Tada će (privremeno zanemariti debljinu sočiva T sa indeksom prelamanja n 2) vrijeme viška duž putanje OPO' biti jednako (n 1 h 2 /2s ) + (n 1 h 2 /2s') . Da bi se izjednačilo vrijeme na OPO' putanji i vrijeme na pravoj putanji, sočivo mora imati takvu debljinu T u centru da odlaže svjetlost za potrebno vrijeme. Dakle, debljina sočiva T mora zadovoljiti relaciju

Također možete izraziti T u terminima polumjera obje površine R 1 i R 2. Uzimajući u obzir uslov 3 (dat na strani 27), nalazimo za slučaj R 1< R 2 (выпуклая линза)

Odavde konačno stižemo

Imajte na umu da će, kao i ranije, kada je jedna tačka u beskonačnosti, druga će se nalaziti na udaljenosti koju nazivamo žižna daljina f. Vrijednost f je određena jednakošću

gdje je n = n 2 /n 1.

U suprotnom slučaju, kada s teži beskonačnosti, s’ završava na žižnoj daljini f’. Za naš objektiv, žižne daljine su iste. (Ovde se susrećemo sa još jednim posebnim slučajem opšteg pravila, prema kojem je odnos žižnih daljina jednak omjeru indeksa prelamanja dva medija na koje su zraci fokusirani. Za naš optički sistem oba indikatora su ista, i stoga su žižne daljine jednake.)

Zaboravimo na trenutak formulu za fokus. udaljenosti. Ako ste kupili sočivo s nepoznatim radijusima zakrivljenosti i nekom vrstom indeksa prelamanja, onda se žižna daljina može jednostavno izmjeriti fokusiranjem zraka koje dolaze iz udaljenog izvora. Znajući f, zgodnije je našu formulu odmah prepisati u smislu žižne daljine

Pogledajmo sada kako ova formula funkcionira i šta iz nje proizlazi u različitim slučajevima. Prvo, ako je jedna od udaljenosti s i s' beskonačna, druga je jednaka f. Ovaj uslov znači da je paralelni snop svjetlosti fokusiran na udaljenosti f i može se koristiti u praksi za određivanje f. Zanimljivo je i da se obje tačke kreću u istom smjeru. Ako jedan ide udesno, onda se i drugi kreće u istom smjeru. Konačno, ako su s i s' isti, onda je svaki jednak 2f.

Konvergentno sočivo je optički sistem koji je poput spljoštene sfere, čije su ivice tanje od optičkog centra. Da biste ispravno konstruirali sliku u sabirnoj leći, morate uzeti u obzir nekoliko važnih točaka koje će igrati ključnu ulogu kako u konstrukciji tako i u rezultirajućoj slici objekta. Mnogi moderni uređaji rade na ovim jednostavnim principima, koristeći svojstva konvergentne leće i geometriju konstruiranja slike objekta.

Pojavila se još u 20. veku, reč je došla iz latinskog. Označeno staklo sa konveksnim ili konkavnim središtem. Nakon kratkog vremenskog perioda, počeo je da se aktivno koristi u fizici i postao široko rasprostranjen uz pomoć nauke i instrumenata koji su napravljeni na njegovoj osnovi. Dijagram sabirnog sočiva je sistem od dvije hemisfere spljoštene na ivicama, koje su međusobno povezane ravnom stranom i imaju isti centar.

Fokalna tačka konvergentnog sočiva je tačka u kojoj se ukrštaju svi prolazni zraci svetlosti. Ova tačka je veoma važna prilikom izgradnje.

Žižna daljina sabirne leće- ovo nije ništa drugo do segment od prihvaćenog centra sočiva do fokusa.

Ovisno o tome gdje će se točno objekt koji se gradi na optičkoj osi nalaziti, možete dobiti nekoliko tipičnih opcija. Prva stvar koju treba uzeti u obzir je kada je subjekt direktno u fokusu. U ovom slučaju jednostavno neće biti moguće napraviti sliku, jer će zraci ići paralelno jedni s drugima. Stoga je nemoguće dobiti rješenje. Ovo je svojevrsna anomalija u konstrukciji slike objekta, koja je opravdana geometrijom.

Izrada slike sa tankim sabirnim sočivom Nije teško ako koristite pravi pristup i algoritam, zahvaljujući kojem možete dobiti sliku bilo kojeg objekta. Za konstruiranje slike objekta dovoljne su dvije glavne točke pomoću kojih neće biti teško projicirati sliku dobivenu kao rezultat prelamanja svjetlosti u sabirnoj leći. Važno je napomenuti glavne tačke tokom izgradnje, bez kojih će biti nemoguće učiniti:

• Linija koja prolazi kroz centar sočiva smatra se zrakom, koja vrlo malo mijenja svoj smjer tokom prolaska kroz sočivo.
• Prava povučena paralelno s njegovom glavnom optičkom osi, koja nakon prelamanja u sočivu prolazi kroz fokus konvergentnog sočiva

Imajte na umu da su informacije o tome kako se izračunava formula optičkog sočiva dostupne na ovoj adresi: .

Izrada slike na fotografiji sa konvergentnom sočivom

Ispod su fotografije na temu članka "Konstruiranje slike u konvergentnom objektivu". Da biste otvorili galeriju fotografija, samo kliknite na sličicu slike.