Изграждане на светлинна точка в колекцията. Изграждане на изображения в обективи

Изграждане на светлинна точка в колекцията. Изграждане на изображения в обективи

С помощта на лещата може да се събира в една точка, а не само паралелни лъчи. Опитът показва, че лъчите, попадащи върху събирателна леща от една точка S, след като обективът отново се събере в една точка S1 (Фиг. 30.8, а), т.е. обективът създава реално изображение   светлинна точка S в точка S1. Това изображение може да е въображаемо. На фиг. 30.8, b показва хода на лъчите, падащи от точка S върху разсейващата леща. След обектива те преминават в разсейващ се лъч, но така, че техните удължения в обратна посока се сливат в S1. Нека разберем как образът на светлинната точка, създадена от лещата, разположен на главната оптична ос на лещата, се конструира в три случая.

1. Точка S се намира зад основния фокус на лещата F (фиг. 30.9). Тъй като в момента S1 всички лъчи се събират след пречупване в обектива, след това за определяне на позицията   точки S1 са достатъчни, за да се установи къде се пресичат две такива лъчи.

Нека директната DF е основната оптична ос на събирателната леща, а KM е фокалната равнина на тази леща. Лъчът, идващ от точката S по протежение на главната оптична ос, преминава през обектива без пречупване, поради което изображението на точката S ще бъде разположено на главната оптична ос на DF. За да разберем къде точно ще бъде изображението на точка S, нека намерим хода на произволен лъч SA след лещата. За да направите това, от точка O ще проведем вторична оптична ос, успоредна на лъча SA.   Тя ще пресече фокалната равнина на СМ в някаква точка А1. Права линия, прекарана през точки А и А1, установява хода на лъча SA след пречупване в лещата. Продължавайки по права линия AA1 до пресечната точка с основната оптична ос, получаваме точката S1, която определя позицията на изображението на точката S, създадена от лещата. Ясно е, че всеки друг SB лъч, след пречупване в лещата, също ще премине през точка S1 (фиг. 30.9); вторичната оптична ос OB1 е успоредна на лъча SB.


2. Точка S се намира между главния фокус и оптичния център на лещата (фиг. 30.10). Както и в първия случай, изображението на точка S ще бъде някъде на главната оптична ос. За да установите точно къде, изберете произволен лъч.SA, падащи върху обектива.   Извършете вторичната оптична ос OA1, успоредна на SA, и след това правата AA1 до пресечната точка с главната оптична ос в точка S1. Последното определя позицията на въображаемия образ на точка S за разглеждания случай.


3. Светлинната точка се намира на главната оптична ос на разсейващия обектив (фиг. 30.11). При изграждането на изображението в този случай фокалната равнина трябва да бъде взета от същата страна на лещата като точката на изображението на светлинната точка S и в този случай трябва да бъде върху главната оптична ос на лещата. Изберете произволен лъчSA и да провежда паралелно с него вторичната ос OA1.   Точката на пресичане на права линия AA1 с главната оптична ос ще определи положението на въображаемото изображение S1. Забележете, че образът на истински източник на светлина в разсейващ обектив винаги произвежда въображаем.

а) Конструираме изображение на светлинна точка, разположена на главната оптична ос в три случая:

1) точка S   разположен зад основния фокус на събирателната леща.

За да се изгради изображение, достатъчно е да се установи хода на два лъча: първият лъч е насочен по главната оптична ос - преминава през обектива без пречупване. Ние насочваме 2-ро към лещата произволно, но успоредно на нея рисуваме вторичната ос и намираме точката на пресичане на вторичната ос и фокалната равнина, т.е. страничен фокус. защото всички лъчи, успоредни на вторичната ос, се събират във вторичния фокус, след това избраният от нас лъч ще преминава през вторичен фокус. Пресечната точка на този лъч с 1-ви лъч ще даде образа на светлинна точка S 1 .

  2) точка S   разположени между основния фокус и оптичния център на лещата. Конструкцията е подобна на предишния случай, но лъчите, излизащи от лещата, се различават, намираме, продължавайки лъчите вляво, точката, от която се предполага, че излизат, това е въображаемото изображение на точката. S 1 .

3) Светлинната точка е върху вторичната ос.

а) зад фокалната равнина на събирателната леща.

  За да създадете изображение, можете да използвате всеки един от трите лъча:

лъч 1   от точка S   проведена паралелно на главната оптична ос, след пречупване, тя преминава през основния фокус. лъч 2 носена по вторичната ос, т.е. през оптичния център; той преминава през обектива без пречупване. лъч 3 преминава през основния фокус; след пречупване в лещата, той преминава успоредно на главната оптична ос. Точката на пресичане на тези лъчи след пречупване в лещата S   1 и определя позицията на действителната точка на изображението S   за този случай.

б) Точка S   разположени между фокалната равнина на събирателната леща и самата леща. Прекарваме три от същия лъч, както в първия случай. Точка на пресичане на две от тях S   1 определя позицията на въображаемото изображение S.

в) Точката е разположена на вторичната ос на разсейващата леща.

В този случай, от точка S   Извършват се същите три случая, но трябва да се помни, че обективът се разпръсква, след което лъчът, падащ върху лещата, паралелно, след пречупване, продължава, като че ли излиза от фокуса, който е от същата страна на лещата, където точката е на същата страна. S, лъч 3   насочен към друг фокус, той удря обектива и след това отива паралелно на основната оптична ос. И трите лъча трябва да излязат от точката S   1, което е въображаемото изображение на точка S, Разсейващата леща винаги създава въображаем образ.

в) Изграждане на изображения на обекта, създаден от обектива.

Обектът е изобразен със стрелка, перпендикулярна на основната оптична ос. Образът на обект е колекция от изображения на отделните й точки, затова е достатъчно да се намери изображение на две крайни точки (или дори на една).

На фигурата са показани различни случаи на изграждане на изображения на елемент в колектор:

Ако елементът е на разстояние:

а) по-двойно фокусно, изображението се получава реално, обърнато и редуцирано.

б) в граничния случай, когато субектът е безкрайно далеч - изображението е във формата на точка, във фокуса.

в) обектът е в двоен фокус - изображението е истинско, обърнато, в пълен мащаб.

  г) обектът е на разстояние по-голямо от фокусното, но по-малко двойно фокусно - изображението е истинско, обърнато, увеличено.

д) субектът е в основния фокус - изображението се получава безкрайно далече или всъщност не съществува.

д) обектът е между фокуса и обектива - изображението е въображаемо, директно увеличено.

Разсейващата леща винаги дава въображаемо, намалено и директно изображение на обект, който е между основния фокус и обектива.

4. Извеждане на формулата на спрегнати точки на тънка леща.

Светлинната точка и нейното изображение в лещата са преместваеми, т.е. ако светлинната точка е поставена там, където е била нейната снимка, тогава изображението се получава, когато светлинната точка е била. следователно S   и S 'са конюгати. Помислете за две двойки подобни триъгълници:

Означаваме, тогава имаме :; в пропорционална собственост: ( г+ е) (еF) = е 2 ; ге + е 2 – dFfF = е 2 ; ге= dF+ fF; раздели с dFFполучите или

  - формулата на спрегнатите точки на тънка леща.

г   и е   може да се сменя.

5. Линейно увеличение, получено с леща.

Линейно увеличение b   наречете съотношението на височината (ширината) на изображението на обекта към истинската височина (ширина) на самия обект:. Н   - височина на изображението; з- височината на обекта.

Очевидно, събиращата леща дава увеличение само в случаите, когато изображението е по-далеч от обектива, отколкото обекта.

Оптични инструменти.

а) Прожекционното устройство е проектирано да получава на екрана увеличено изображение на чертежи, чертежи и др.: ако изображението се прожектира от прозрачен обект, то тогава устройството се нарича vitropressionако не е прозрачен - от епископа, Комбинираното устройство се извиква epidisk, Фиг. 31.1.

Обективът, който създава изображение на обект пред него, се нарича обектив, Две плоско изпъкнали лещи образуват кондензатор, който събира светлинни лъчи от източника на обектива охи обективът насочва лъчите към екрана, където се получава изображението на слайда D, Между основния обектив е разположен слайд на разстояние от обектива на голяма фокусна, но по-малка двойна фокусна леща. Рязкостта на изображението на екрана се постига чрез преместване на обектива.

б) Фотографски апарати   - е оптично устройство, предназначено да прави снимки на предмети пред него. Състои се от непрозрачна камера с подвижна предна стена, в която е разположена лещата.   Фокусирането се извършва чрез преместване на обектива; обективът се отваря в определено време, наречено скорост на затвора. На филма се получава латентно изображение и след него - отрицателно; perevechivaya отрицателен на фотохартия, да се получи положителен (снимка).

в) лупа   - едно от най-простите оптични устройства. Това е събирателна леща, предназначена за гледане на увеличени изображения на малки обекти. Увеличението на оптичното устройство се отнася до число, което показва колко пъти ъгълът, под който окото вижда изображение на обект в устройството, е по-голям от зрителния ъгъл, при който окото вижда обект без инструмент:

  защото ъгли к   и к   0 малък.

Обектът, гледан в лупа, се поставя в фокалната равнина на лещата или не е много по-близо до лещата и се вижда под ъгъл ккоето е повече ъгъл к   0 - при което окото вижда обект от възможно най-добро разстояние к   0 и увеличение на лупата:

  ; защото L   = 0.025m, тогава

  - увеличете лупата.

Когато светлинната точка е върху страничната оптична ос на лещата, обективът създава своя образ на същата ос. Разберете как се изгражда това изображение.

1. Точката се намира зад фокалната равнина на събирателната леща (фиг. 30.14).

За да определите позицията на изображението, можете да използвате всяка от трите лъча, показани на фиг. 30.14. Лъч 1 на точката се поддържа успоредно на главната оптична ос. След пречупване в обектива, той преминава през основния фокус. Лъч 2 се провежда по вторичната ос, т.е. през оптичния център на лещата. Този лъч преминава през обектива без пречупване. Лъч 3 се провежда през основния фокус F. След пречупването на лещата, той преминава успоредно на основната оптична ос. Точката на пресичане на тези лъчи след пречупване в лещата определя позицията на реалното изображение на точката за този случай.

2. Точката е разположена между фокалната равнина на събирателната леща и самата леща (фиг. 30.15). В този случай, от точката можете да изчертаете три от същия лъч, както в първия случай. Точката на пресичане на две от те се определят от позицията на въображаемото изображение

3. Точката се намира на вторичната ос на разсейващия обектив (Фиг. 30.16). И в този случай, три от същите лъчи могат да бъдат изтеглени от точката (както в първия случай), но не забравяйте, че след пречупването в лещата, продължаването на лъча 1 трябва да преминава през фокуса, който е от страната на лещата, където точката Ray 3 трябва да бъде така че неговото продължаване преминава през фокуса на другата страна на лещата, след което след пречупване в лещата, лъчът ще върви успоредно на главната оптична ос. бележка



връх