Objectifs: types de lentilles (physique). Les formes de collecte, lentille de dispersion optique. Comment déterminer le type de lentille?

Les lentilles ont tendance à avoir une surface sphérique ou presque sphérique. Ils peuvent être convexe, concave ou plane (rayon de l'infini). Présente deux surfaces à travers laquelle la lumière passe. Ils peuvent être combinés de différentes manières pour former différents types de lentilles (photo donnée plus tard dans cet article):

• Si les deux surfaces sont partie centrale convexe (bombée vers l'extérieur) est plus épaisse que les bords.
• Lentille avec des sphères convexe et concave est appelé ménisque.
• Lentille avec une surface plane est appelée une lentille plan-concave ou plan-convexe, en fonction de la nature de l'autre sphère.

Comment déterminer le type de lentille? Examinons plus en détail.

lentilles Collecte: types de lentilles

Indépendamment de surfaces d'accouplement si leur épaisseur dans la partie centrale est plus grand que les bords, ils sont appelés à recueillir. Avoir une longueur focale positive. Les types de lentilles convergentes suivantes:

• plan-convexe,
• biconvexe,
• un concavo-convexe (ménisque).

Ils sont appelés « positifs ».

Les lentilles diffusantes: types de lentilles

Si leur épaisseur est plus mince au centre que sur les bords, ils sont appelés diffusion. Avoir un effet négatif longueur focale. Il existe certains types de lentilles de diffusion:

• plan-concave,
• biconcave,
• Concave-convexe (ménisque).

Ils sont appelés « négatif ».

concepts de base

Les rayons divergent à partir d'une source ponctuelle d'un seul point. Ils sont appelés faisceau. Lorsque le faisceau entre dans la lentille, chaque faisceau est réfracté en changeant sa direction. Pour cette raison, le faisceau peut sortir la lentille dans une plus ou moins divergentes.

Certains types de lentilles optiques changent la direction des rayons de sorte qu'ils convergent en un seul point. Si la source de lumière est disposée au moins à la distance focale, le faisceau converge en un point qui, au moins à la même distance.

images réelles et virtuelles

Une source ponctuelle de lumière est appelé objet valide, et le point de convergence du faisceau de rayons provenant de la lentille, il est une image valide.

L'importance a un éventail de sources ponctuelles réparties sur une surface plane généralement. Un exemple est l'image sur le verre dépoli, éclairé par derrière. Un autre exemple de la bande de film est éclairé par derrière pour que la lumière de son passage à travers la lentille, multiplie l'image sur un écran plat.

Dans ces cas, parler de l'avion. Point sur le plan de l'image 1: 1 correspondent à des points sur le plan de l'objet. De même pour les figures géométriques, même si l'image résultante peut être inversée par rapport à l'objet de haut en bas ou de gauche à droite.

Toe rayons à un moment crée une image réelle, et la différence – imaginaire. Quand il est clairement défini à l'écran – il est valide. Si la même image peut être vu juste en regardant à travers la lentille vers la source lumineuse, on l'appelle imaginaire. Réflexion dans le miroir – imaginaire. Une image qui peut être vu à travers un télescope – aussi bien. Mais la projection de la lentille de la caméra pour le film donne une image réelle.

distance focale

lentilles de mise au point peuvent être trouvées en passant par un faisceau de rayons parallèles. Le point où ils se rejoignent, et il se concentreront F. La distance entre le point focal de la lentille est appelé sa longueur focale f. vous pouvez ignorer les rayons parallèles de l'autre côté et ainsi trouver F des deux côtés. Chaque lentille présente deux deux F et f. Si elle est relativement faible par rapport à sa longueur focale, ces derniers sont à peu près égale.

Divergences et convergences

Caractérisé par des lentilles convergentes de longueur focale positive. Les formes de ce type de lentilles (plan-convexe, biconcave, ménisque) réduisent les rayons qui sortent d'eux, plus ils ont été réduits à cela. Les lentilles de collecte peuvent être formés comme réel et une image imaginaire. La première est formée uniquement si la distance de l'objectif à l'objet est supérieure à la distance focale.

Caractérisé par une distance focale négative des lentilles divergentes. Les formes de ce type de lentilles (plano-concave, biconcave, ménisque) rayons dilués plus qu'ils divorcent avant de monter sur leur surface. Les lentilles diffusantes créer une image virtuelle. Seulement lorsque la convergence de l'incident rayons significatifs (ils convergent quelque part entre la lentille et le point focal du côté opposé) les rayons formés peuvent encore converger pour former une image réelle.

des différences importantes

Il faut être très prudent de distinguer la convergence ou la divergence de la convergence des faisceaux ou lentille de divergence. Les types de lentilles et Puchkov Sveta ne peuvent pas être les mêmes. Rayons associés à un point d'objet ou de l'image, sont appelées si elles divergent « fuir » et convergente si elles « se réunissent » ensemble. En tout état coaxial système optique optique axe est le trajet des rayons. Le faisceau le long de l'axe passe sans aucun changement de direction due à la réfraction. Il est, en fait, une bonne définition de l'axe optique.

Faisceau qui se déplace loin de la distance de l'axe optique est appelée divergent. Et celui qui se rapproche, est appelée convergente. Rayons parallèles à l'axe optique, sont zéro convergence ou de divergence. Ainsi, quand on parle de la convergence ou de la divergence du faisceau, il en corrélation avec l'axe optique.

Certains types de lentilles, de la physique qui est telle que le faisceau est dévié dans une plus grande mesure dans l'axe optique, sont collectées. Ils convergent les rayons convergent en se éloignant moins et plus divergents. Ils sont même capables, si leur force est suffisante à cet effet, faire un faisceau de parallèles ou convergentes. De même lentille divergente peut dissoudre plus de rayons divergents et convergents – pour faire parallèles ou divergentes.

Loupes

Une lentille avec deux surfaces convexes plus épaisse au centre que sur les bords, et peut être utilisé comme une loupe simple ou loupe. Dans ce cas, l'observateur regardant à travers son image imaginaire, grand. L'objectif de la caméra, cependant, former sur le film ou le capteur habituellement réelle de dimension réduite par rapport à l'objet.

lunettes

La capacité de l'objectif de changer la convergence de la lumière est appelée sa force. Elle est exprimée en dioptries D = 1 / f, où f – distance focale en mètres.

Dans la lentille avec la puissance de 5 dioptries f = 20 cm. Ceci indique optométriste dioptrique écriture lunettes de vue. Par exemple, il a enregistré 5,2 dioptries. Dans l'atelier terminé pièce prendre 5 dioptries, conduisant à l'usine, et un peu meuler une surface d'ajouter 0,2 dioptries. Le principe est que des lentilles minces, dans lequel deux zones sont proches les uns aux autres, on observe la règle que leur puissance totale est la somme de chaque dioptre: D = D ₁ + D _2.

Le télescope de Galilée

Dans le temps de Galilée (le début du XVIIe siècle), les points en Europe sont largement disponibles. Ils ont tendance à être fabriqués aux Pays-Bas et distribué par les vendeurs de rue. Galilée entendu que quelqu'un aux Pays-Bas a mis les deux types de lentilles dans un tube, à des objets lointains semblent plus importants. Il a utilisé un téléobjectif rassemble en un bout du tube, et un oculaire de diffusion de courte portée à l'autre bout. Si la longueur focale égale à f _o et f oculaire _e, la distance entre elles doit être f _o -f _e, et la force (grossissement angulaire) f _o / f _e. Un tel système est appelé tuyau Galileo.

Télescope a augmente 5 ou 6 fois, comparables à des jumelles à la main contemporaine. Cela suffit pour de nombreuses passionnantes observations astronomiques. Vous pouvez facilement voir les cratères lunaires, quatre lunes de Jupiter, les anneaux de Saturne, les phases de Vénus, nébuleuses et amas d'étoiles, ainsi que les étoiles dans la plus faibles Voie Lactée.

télescope Kepler

Kepler a entendu parler de tout cela (il correspond Galileo) et construit un autre type de télescope avec deux lentilles de collecte. Celui dans lequel une grande longueur focale, une lentille, et dans lequel il est moins – l'oculaire. La distance entre eux est égale à f _o + f _e, et le grossissement angulaire est f _o / f _e. Ce télescope Keplerian (ou astronomique) crée une image inversée, mais pour les étoiles ou la lune n'a pas d'importance. Ce système a fourni une illumination plus uniforme du champ de vision que le télescope galiléen, et était plus facile à utiliser car il permet de garder vos yeux en une position fixe et voir tout le champ de vue de bord à bord. Le dispositif permet d'obtenir une augmentation de plus que le tube Galileo sans détérioration grave.

Les deux télescopes souffrent d'aberration sphérique, ce qui entraîne une image pas complètement concentré, et l' aberration chromatique, ce qui crée les franges de couleur. Kepler (Newton) croyait que ces défauts ne peuvent pas être surmontés. Ils ne prévoyaient pas qu'il peut y avoir des types de lentilles achromatiques, la physique dont ne sera connu que dans le XIXe siècle.

télescope réflecteur

Gregory a suggéré que les miroirs de télescope optique peuvent être utilisés, car ils ont pas les franges de couleur. Newton a pris cette idée et a créé un télescope newtonien la forme d'un miroir concave et un argenté oculaire positif. Il a remis l'échantillon à la Royal Society, où il reste à ce jour.

télescope mono-objectif peut projeter une image sur un écran ou d'un film. Pour l'augmentation appropriée exige une lentille positive avec une grande distance focale, par exemple, 0,5 m, 1 m ou plusieurs mètres. Un tel arrangement est souvent utilisé dans la photographie astronomique. Les gens qui ne connaissent pas l'optique peut sembler une situation paradoxale où la lentille de mise au point à long plus faible donne des augmentations plus importantes.

sphères

Il a été suggéré que les cultures anciennes peuvent avoir eu des télescopes, parce qu'ils ont fait les petites perles de verre. Le problème est qu'il ne sait pas ce qu'ils ont été utilisés, et ils sont, bien sûr, ne saurait constituer la base d'un bon télescope. Les balles peuvent être utilisés pour augmenter les petits objets, mais la qualité en même temps était peu satisfaisant.

La distance focale de la sphère de verre idéal est très court et forme une image réelle est très proche de la sphère. De plus, les aberrations (distorsion géométrique) significative. Le problème réside dans la distance entre les deux surfaces.

Cependant, si vous faites une gorge profonde équatoriale pour bloquer les rayons, qui provoquent des défauts d'image, il se trouve loupe très médiocre en une amende. Cette décision est attribuée à Coddington, une loupe de son nom peut être acheté aujourd'hui à un petit loupes à main pour étudier des objets très petits. Mais la preuve que cela a été fait avant le 19e siècle, non.