Používanie šošoviek v živote. Typy šošoviek a ich použitie

ciele:

Zvážte vlastnosti šošoviek a ich praktickú aplikáciu
vizuálne, demonštračné a laboratórne zariadenia.
Rozvíjať vzdelávaciu a kognitívnu činnosť študentov prostredníctvom zmeny foriem práce.
Použitie príkladov historických vynálezov optických zariadení, ich životne dôležitý význam pre pestovanie zvedavosti a záujmu o predmet.

vybavenie:

TSO: prezentácia na túto tému ( Dodatok 1 )
Optické zariadenia (mikroskop, fotoaparát, lupa atď.), Model očí.
Laboratórne zariadenia (šošovky, žiarovky, zdroje prúdu, obrazovky)

POSTUP

1. Skontrolujte domácu úlohu

Odpovedajte na otázky:

a) Ktorý fenomén sa nazýva refrakcia?

b) Aký je zákon refrakcie svetla?

c) Aký je fyzický význam indexu lomu?

Správne odpovede:

a) Na okraji dvoch médií sa svetlo mení v smere šírenia. Ak je druhé médium priehľadné, svetlo môže čiastočne prechádzať hranicou média a mení smer šírenia. Tento jav sa nazýva refrakcia.

b) dopadajúci lúč, lúč lúča a normálne na rozhranie medzi dvomi médiami v bode výskytu ležia v tej istej rovine. Pomer sínusu uhla dopadu na sínus uhla lomu je konštantná hodnota týchto dvoch médií, ktorá sa rovná relatívnemu indexu lomu druhého média vzhľadom na prvý.

c) Index lomu sa rovná pomeru rýchlostí svetla v médiu na hranici, medzi ktorou prebieha lom:

2. Aktualizácia vedomostí

Nie všetky telá, ktoré môžeme podrobne preskúmať a priblížiť ich k oku. Existujú predmety, ktoré ani nedokážeme priblížiť (napríklad nebeské telá) alebo sú tak malé, že je nemožné ich vidieť. V takýchto prípadoch sa používajú optické systémy. Hlavnou časťou z nich je šošovka.

3. Vysvetlenie materiálu

definícia:

Je nazývané priehľadné telo ohraničené sférickými povrchmi šošovka.
Šošovky môžu byť ohraničené dvoma konvexnými povrchmi (bikonvexná šošovka), konvexným sférickým povrchom a rovinou (rovinou-konvexné), konvexnými a konkávnymi sférickými povrchmi (konkávne-konvexná šošovka). Tieto šošovky sú hrubšie v strede ako na okrajoch a všetky sú volané konvexnésú to zberný, Objektívy, ktoré sú strednejšie ako hrany, sú nazývané konkávne, Preto sú: biconcave, ploché-konkávne, konvexné-konkávne, sú rozptyl.

Ak je hrúbka objektívu zanedbateľná v porovnaní s polomermi sférických povrchov šošovky a vzdialenosťou od objektu k šošovke, potom sa takéto šošovky nazývajú tenká.

Hlavné body a riadky pre vytváranie obrazu v objektívoch:

Vrcholy guľovitých segmentov sú umiestnené v tenkých šošovkách tak blízko sebe, že je možné ich vziať na jeden bod, ktorý sa nazýva optického stredu objektívu.Priamka prechádzajúca cez centrá guľovitých plôch, ktoré obmedzujú šošovku, sa nazýva hlavná optická os, Použije sa akýkoľvek iný priamy prúd prechádzajúci optickým stredom bočnej optickej osi, Bod, v ktorom sa po lomu v zbernej šošovke nazývajú lúče dopadajúce na ňom paralelne s hlavnou osou optickej osi hlavné zameranie objektívu.Objektív má dvojité ohnisko. Sú umiestnené na oboch stranách objektívu v rovnakých vzdialenostiach od neho. Tieto vzdialenosti sa nazývajú ohnisková vzdialenosť objektívu.

Špecifikácie objektívu

Ohnisková vzdialenosť objektívupísať F.Zobrazí sa inverzná ohnisková vzdialenosť optické výkonové šošovkya označené písmenom D:

D = 1 \\ F.

Ak D\u003e 0, objektív zhromažďuje,
ak D< 0, линза рассеивающая.
Optický výkon šošoviek je vyjadrený v diotriyah (D). Optický výkon 1 dioptrie má objektív s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.

Používanie šošoviek. Optické prístroje

Podkladový materiál o histórii vynálezov.

mikroskop: koncom 16. storočia holanďan Hans Jansen vynašiel prvý mikroskop

V roku 1665 Anglický vedec Robert Hooke (1635-1703) vynašiel mikroskop, ktorý dáva jasnejší obraz.

ďalekohľad: V roku 1592 postavil taliansky vedec Galileo Galilei (1564-1642) teleskop, ktorý 30 krát zväčšil objekty a pozoroval Mesiac a pohyb planét.
V roku 1668 Anglický vedec Isaac Newton (1642-1727) vytvoril nový typ ďalekohľadu, použil zrkadlá a šošovky na zaostrenie lúčov pozorovaných objektov, čím sa zmenšilo skreslenie spojené s defektmi šošoviek.

kamera:vyrobila prvú fotografiu vo svete v roku 1826 Francúzsky fyzik Joseph Nieppe (1765-1833). Americký vynálezca George Eastman (1854-1932) vytvoril ručnú kameru Kodak a predávala sa spolu s filmom. Kamera Polaroid bola vynájdená v roku 1947 americkým Edwinom Lendom (1909-1991). Prvé kamery Polaroid pre farebné fotografie boli vytvorené v roku 1963.

body:v1280g. Taliansky fyzik Salvino degli Armati (1245-1317) urobil prvé body.

Kontaktné šošovky:domorodec z Florencie, Leonardo da Vinci (1452-1519) predložil myšlienku kontaktných šošoviek. V Kódexe o očiach opisuje tubu s šošovkami vloženými na oboch koncoch, naplnenými vodou a určenými na korekciu videnia.

V 18. storočí zaviedla myšlienku Leonardo do praxe Thomas Jung a John Herschel (syn Williama Herschela). Na Herschelovo oko sa naniesla vrstva transparentného gélu, ktorá umožnila eliminovať vizuálnu poruchu.

Moderné optické zariadenia

Demonštračné zariadenia:mikroskop, ďalekohľad, fotoaparát, ďalekohľad, lupu, okuliare, kontaktné šošovky.

Očný optický systém

Ľudské oko má takmer sférický tvar. Priemer oka je 2,4 cm. Hustá vonkajšia škrupina bielej farby, ktorá chráni oko a dáva mu trvalý tvar, sa nazýva bielka. Predná strana bielka vstúpi do priehľadnej, mierne konvexnej rohovky, ktorá pôsobí ako zberná šošovka a poskytuje 75% zaostrovacie schopnosti. Za žiakom je šošovka - priehľadné telo, ktoré vyzerá ako šošovka. Objektív s pomocou pripevnených svalov reflexne mení zakrivenie. Výsledkom je, že keď sa objekt blíži alebo sa pohybuje od oka, obraz objektu na dne oka (sietnice) zostáva čistý.
Keď sa zrak zhorší, objektív je často zlomený: stratí svoju elasticitu a čiastočne aj schopnosť zmeniť zakrivenie. Ak je šošovka príliš konvexná v porovnaní s objektívom normálneho oka, potom oko nevidí vzdialené predmety, objavuje sa krátkozrakosť. Ak sa objektív stáva príliš plochý v porovnaní s objektívom normálneho oka, potom osoba nevidí jasne blízke objekty. Toto je znakom ďalekozrakosti. V takýchto prípadoch musíte nosiť okuliare s konkávnymi okuliarmi a druhý s konvexným. Namiesto okuliarov sa niekedy používajú kontaktné šošovky vyrobené zo špeciálneho transparentného plastu.

4. Upevnenie materiálu

Praktická práca

Určenie ohniskovej vzdialenosti a optického výkonu zbernej šošovky.
Zariadenie: zbieranie šošoviek, žiarovka, zdroj prúdu, obrazovka, pravítko.

Najjednoduchší spôsob merania ohniskovej vzdialenosti a optického výkonu šošovky je založený na použití vzorca na objektív:
1 \\ d + 1 \\ f = 1 \\ F = D
S lampou, objektívom a obrazovkou na určitých vzdialenostiach vykonajte merania. Na obrazovke získate skutočne zväčšený alebo platný miniatúrny obrázok žiarovky. (d je vzdialenosť medzi objektívom a objektívom od objektívu k objektívu).
Pri výpočte ohniskovej vzdialenosti zohľadnite meraciu jednotku (prevod jednotiek na metre), potom sa optický výkon vyjadrí v diotrhoch.

Súhrn lekcie

Hlavnou charakteristikou šošovky je optická sila. Ak chcete vytvoriť obrázok, môžete použiť dva z troch "pohodlných" lúčov. Objektívy sú hlavnou súčasťou optických zariadení. Aj v oku je objektív - šošovka.

5. Domáca úloha:§§ 63-65, str. 186-193 (učebnica 11 cl . G. Y. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, V. M. Charugin; Moskva "Enlightenment" 2010).

Pošlite svoju dobrú prácu do vedomostnej základne je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár.

Študenti, študenti absolventov, mladí vedci, ktorí používajú vedomostnú základňu pri štúdiu a práci, vám budú veľmi vďační.

Publikované na http://www.allbest.ru/

šošovky a ich typy

Objektív je priehľadné telo, ohraničené dvoma krivočiary (najčastejšie guľovitými) alebo krivočiarymi a plochými povrchmi. Objektívy sú rozdelené na konvexné a konkávne.

Objektívy, ktorých stred je hrubší ako okraje, sa nazývajú konvexné. Objektívy, ktorých stred je tenší než okraje, sa nazývajú konkávne.

Ak je index lomu šošovky väčší ako index lomu prostredia, potom v konvexnej šošovke sa paralelný lúč lúčov po refraktovaní premení na konvergujúci lúč. Takéto šošovky sa nazývajú zber (obrázok 89, a). Ak sa paralelný lúč v objektívi premení na divergentný lúč, potom sa tieto šošovky nazývajú rozptyl (obrázok 89b). Konkávne šošovky, v ktorých vzduch slúži ako vonkajšie médium, sú rozptýlené.

O 1, O 2 - geometrické centrá sférických povrchov ohraničujúcich šošovku. Priamka O 1 O 2 spájajúca centrá týchto sférických povrchov sa nazýva hlavná optická os. Zvyčajne sa považujeme tenké šošovky, ktorých hrúbka je malá v porovnaní s polomermi zakrivenia ich plôch, takže body C 1 a C 2 (vrcholy segmentov) ležia blízko seba, môžu sa nahradiť jediným bodom O, ktorý sa nazýva optický stred šošoviek (pozri. 89a). Akákoľvek priamka vedená optickým stredom šošovky v uhle k hlavnej optickej osi sa nazýva sekundárna optická os (A 1 A 2 B 1 B 2).

Ak lúč lúča rovnobežný s hlavnou optickou osou padá na zbernú šošovku, potom sa po refrakcii v šošovke zhromaždia v jednom bode F, ktorý sa nazýva hlavné zaostrenie šošovky (obrázok 90, a).

Pokračovanie lúčov, ktoré boli pred refrakciou paralelné s hlavnou optickou osou, sa pretínajú v ohnisku rozptýlenej šošovky (obrázok 90, b). Zameranie šošovky je fiktívne. Hlavné triky sú dve; sú umiestnené na hlavnej optickej osi v rovnakej vzdialenosti od optického stredu objektívu na opačných stranách.

Inverzná veľkosť ohniskovej vzdialenosti šošovky sa nazýva jej optická sila. Optický výkon objektívu - D.

Pre jednotku optickej sily objektívu v jednotke SI prijímajte dioptrie. Dioptrická optická sila objektívu s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.

Optický výkon zbernej šošovky je pozitívny, rozptýlený - negatívny.

Rovina prechádzajúca hlavným ohniskom šošovky kolmo na hlavnú optickú os sa nazýva ohnisková (obrázok 91). Na priečnom bode tejto osi s ohniskovou rovinou sa zhromažďuje lúč lúčov dopadajúcich na šošovku paralelne s akoukoľvek sekundárnou optickou osou.

Vytváranie obrazu bodu a objektu v zbernom objektívu.

Ak chcete vytvoriť obraz v objekte, postačí, aby sa z každého bodu objektu odobrali dva lúče a objavili sa ich priesečníky po refrakcii v objektívoch. Je výhodné použiť lúče, ktorých priebeh je známy po refrakcii v šošovke. Takže lúč, ktorý dopadá na šošovku paralelne s hlavnou optickou osou, po lomu v šošovke prechádza hlavným ohniskom; lúč prechádzajúci optickým stredom šošovky nie je lomený; lúč prechádzajúci hlavným ohniskom šošovky, po lomu, je rovnobežný s hlavnou optickou osou; lúč, ktorý dopadá na šošovku paralelne so sekundárnou optickou osou, po refrakcii v šošovke prechádza cez bod pretínajúcej os s ohniskovou rovinou.

Nech svetelný bod S leží na hlavnej optickej osi.

konvexný konkávny radarový objektív

Vyberieme ľubovoľný lúč a paralelne s ním vykonáme sekundárnu optickú os (obrázok 92). Zvolený zväzok po lomu v šošovke prechádza cez priesečník druhej optickej osi s ohniskovou rovinou. Priesečník tohto lúča s hlavnou optickou osou (druhý lúč) poskytne skutočný obraz bodu S - S ".

Zvážte vytvorenie obrazu objektu v konvexnej šošovke.

Nechajte bod ležať mimo hlavnej optickej osi, potom môže byť obraz S` skonštruovaný použitím ľubovoľných dvoch lúčov znázornených na obr. 93.

Ak je objekt umiestnený v nekonečnom smere, potom sa lúče pretínajú v zaostrení (obrázok 94).

Ak sa objekt nachádza za bodom dvojitého zaostrenia, obraz bude reálny, reverzný, zmenšený (fotoaparát, oko) (obrázok 95).

Ak je objekt umiestnený v bode dvojitého zaostrenia, potom bude obraz skutočný, inverzný, rovný objektu (obrázok 96).

Ak je objekt umiestnený medzi ohniskom a bodom dvojitého zaostrenia, obraz bude reálny, reverzný, zväčšený (fotografický zväčšovač, videokamera, filmový prehliadač) (obrázok 97).

Ak je objekt zaostrený, obraz bude nekonečný (bez obrazu) (obrázok 98).

Ak je objekt umiestnený medzi zaostrovaním a optickým stredom objektívu, obraz bude pomyselný, rovný, zväčšený (lupa) (obrázok 99).

V akejkoľvek vzdialenosti od objektu k rozptýlenej šošovke poskytuje imaginárny, priamy, zmenšený obraz (obrázok 100).

V závislosti od formulárov rozlišujte zhromaždenia (pozitívne) a rozptyľujúce(negatívnych) šošoviek. Skupina zberných šošoviek sa zvyčajne pripisuje šošovke, ktorej stred je silnejší ako okraje a skupina rozptylových šošoviek - šošovku, ktorej okraje sú hrubšie ako stredné. Treba poznamenať, že je to pravda len vtedy, ak je index lomu materiálu šošovky väčší než index okolia. Ak je index lomu objektívu menší, situácia sa zvráti. Napríklad bublina vzduchu vo vode je bikonvexná difúzna šošovka.

Objektívy sú charakterizované spravidla ich optickou silou (meranou v dioptriách) a ohniskovou vzdialenosťou.

Pri konštrukcii optických zariadení s korigovanými optickými aberáciami (predovšetkým chromatickými, v dôsledku rozptylu svetla, achromátov a apochromátov) sú dôležité iné vlastnosti šošoviek a ich materiálov, napríklad index lomu, disperzný koeficient a priepustnosť materiálu vo vybranom optickom rozmedzí.

Niekedy sú optické systémy šošoviek / šošoviek (refraktory) špeciálne navrhnuté na použitie v médiách s relatívne vysokým indexom lomu (pozri ponorný mikroskop, ponorné kvapaliny).

Typy šošoviek:

zhromaždenia:

1 - bikonvexný

2 - konvexné

3 - konvexný-konkávny (pozitívny (konvexný) meniskus)

rozptyl:

4 - bikoncave

5 - plochá konkávna

6 - konvexný-konkávny (negatívny (konkávny) meniskus)

Vyvolá sa konvexná konkávna šošovka meniskus a môže byť kolektívna (zahusťuje sa smerom do stredu), difúzie (zahusťuje smerom k okrajom) alebo teleskopická (ohnisková vzdialenosť sa rovná nekonečnu). Takže, napríklad okuliare šošovky pre myopické - spravidla negatívne menisci.

Na rozdiel od bežných chýb, optický výkon menisku s rovnakým polomerom nie je nulový, ale pozitívny a závisí od indexu lomu skla a od hrúbky šošovky. Meniskus, ktorého povrchové krivacie centrá sú v jednom bode, sa nazýva sústredná šošovka (optická sila je vždy negatívna).

Charakteristickým znakom zbernej šošovky je schopnosť zhromažďovať lúče dopadajúce na jej povrch v jednom bode umiestnenom na druhej strane šošovky.

prihláška

Objektívy sú univerzálnym optickým prvkom väčšiny optických systémov.

Tradičné používanie šošoviek - ďalekohľad, ďalekohľady, teleskopické zameriavače, teodolity, mikroskopy a fotovideo technológia. Jednotlivé zberné šošovky sa používajú ako lupy.

Ďalšou dôležitou oblasťou použitia šošoviek je oftalmológia, kde bez nich nie je možné opraviť vizuálne nedostatky - krátkozrakosť, hyperopia, nesprávne ubytovanie, astigmatizmus a iné choroby. Objektívy sa používajú v zariadeniach, ako sú okuliare a kontaktné šošovky.

V rádio astronómii a radare sa často používajú dielektrické šošovky, ktoré zbierajú tok rádiových vĺn do prijímacej antény alebo sa zameriavajú na cieľ.

Pri konštrukcii plutónových jadrových bômb na premenu sférickej rozbiehajúcej sa rázovej vlny z bodového zdroja (rozbuška) na sférické zbiehajúce sa systémy šošoviek z výbušnín s rôznymi rýchlosťami detonácie (to znamená s rôznym indexom lomu).

Publikované na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Klasifikácia a typy polymérov, ich všeobecné vlastnosti a oblasti praktického využitia, vlastnosti: mechanické, tepelné, chemické, elektrické, technologické. Typy polyimidov vyrobených spoločnosťou Fujifilm, požiadavky na tepelné spracovanie.

práce, pridané 26.03.2015

Vývoj dizajnu osovej sústavy magnetických šošoviek pre elektróny. Definícia prierezu magnetického obvodu, metóda vykonávania tepelného výpočtu. Voľba konštrukcie šošovky, výpočet hrúbky železa potrebná na poskytnutie danej magnetickej indukcie.

skúmanie, pridané 10/4/2013

Podstata šošovky, klasifikácia jeho konvexných (zberných) a konkávnych (rozptylových) foriem. Koncepcia zamerania objektívu a ohniskovej vzdialenosti. Vlastnosti konštrukcie obrazu v šošovke v závislosti od dráhy lúča po lomu a od umiestnenia objektu.

prezentácia bola pridaná dňa 02/22/2012

Typy solárnych kolektorov: ploché, vákuové a vzduchové. Ich dizajn, princíp fungovania, výhody a nevýhody, aplikácia. Zberateľské zariadenie domácnosti. Solárne veže. Parabolické valce a parabolické koncentrátory. Fresnelové šošovky.

abstrakt, pridaná dňa 18.3.2015

Klasická teória vibračných spektier a ich kvantovo-mechanické znázornenie. Princíp fungovania a vnútornej štruktúry infračervených spektrometrov, ich klasifikácia a typy, funkčné znaky, podmienky a oblasti praktického použitia.

priložený dňa 21.01.2017

Elementárna teória tenkých šošoviek. Určenie ohniskovej vzdialenosti veľkosti objektu a jeho obrazu a jeho vzdialenosti od šošovky. Určenie ohniskovej vzdialenosti veľkosti pohybu šošovky. Veľkosť zväčšenia objektívu.

laboratórne práce, pridaná dňa 07.03.2007

Podstata a fyzické zdôvodnenie fenoménu holografie ako obnovenie obrazu objektu. Vlastnosti zdrojov: súdržnosť, polarizácia, vlnová dĺžka svetla. Klasifikácia a typy holografie, rozsah praktického uplatnenia tohto javu, technológia.

abstrakt, pridané 11.06.2013

Prehľad lomu a odrazu svetla na sférických povrchoch. Určenie polohy hlavného ohniska refraktívneho povrchu. Popisy tenkých sférických šošoviek. Formulácia tenkých šošoviek. Zobrazovanie objektov s tenkou šošovkou.

abstrakt, pridané 04/10/2013

Konvekcia ako prenos energie tryskami tekutiny alebo plynu, jej zákony a význam. Sféry a smery praktického uplatnenia tohto javu a hlavné faktory ovplyvňujúce jeho intenzitu. Klasifikácia, typy a mechanizmy konvekcie.

prezentácia bola pridaná dňa 14.04.2011

Podstata a typy tepelných konvertorov, princíp ich činnosti a účelu, rozsah praktického použitia, výrobné kroky. Charakteristika bežných bežných typov termočlánkových spojení s meracími a konvertovacími zariadeniami.

11.2. Geometrická optika

11.2.4. Aplikácia objektívu

Používanie zberných a rozptylových šošoviek v niektorých optických zariadeniach

V niektorých optických zariadeniach, ktoré sa používajú v každodennom živote, sa používajú zberné a difúzne šošovky.

Pri používaní fotoaparátu:

položka je umiestnená vo vzdialenosti d\u003e 2F;
obraz je vytvorený vo vzdialenosti F< f < 2F ;
na mieste, kde sa tvorí obraz, sa umiestni fotografický film alebo fotografická doska.

Obraz získaný pomocou fotoaparátu je platný, zmenšený a prevrátený. Fotoaparát používa zberné šošovky.

Pri použití lupy je umiestnená tak, aby:

objekt bol medzi objektívom a jeho zameraním d< F ;
obraz sa vytvorí za zaostrením f\u003e F.

Obraz získaný pomocou lupy je imaginárny, zväčšený, priamy. Lupa je zberná šošovka s malou ohniskovou vzdialenosťou.

Použitie okuliarov je spojené s korekciou zraku. Pri korekcii dalekozrakosti používajte zberné šošovky, myopiu - rozptyl:

hyperopia korigovaná šošovkou s pozitívnym optickým výkonom (zberná šošovka)

ΔD = D0-D\u003e 0,

kde D 0 = 1 / F 0; F 0 - vzdialenosť najlepšieho videnia normálneho oka, F 0 = d 0 = 25 cm; D = 1 / F; F - vzdialenosť najlepšieho pohľadu ďalekohľadcu, F = d; d\u003e d 0;

myopia je korigovaná šošovkou s negatívnym optickým výkonom (difúzna šošovka)

ΔD = D0 - D< 0,

kde d = 1 / f; F je vzdialenosť najlepšej vízie myopickej osoby, F = d; d< d 0 .

Príklad 17. Objektív fotoaparátu má ohniskovú vzdialenosť 60 cm. Fotografovanie sa uskutočňuje z lietadla, ktoré letí v nadmorskej výške 2,0 km. Rozmery filmu vo fotoaparáte sú 15 × 15 cm. Nájdite povrchovú plochu Zeme, ktorá môže byť upevnená na jednom obrázku.

Rozhodnutie. Lineárna veľkosť obrazu zemského povrchu na filme sa zhoduje s lineárnou veľkosťou samotného filmu:

a = H,

kde a = 15 cm.

Požadovaná hodnota je povrchová plocha Zeme:

S = b2,

kde b je lineárna veľkosť fotografovanej oblasti Zeme (lineárna veľkosť objektu), b = h.

Lineárne zväčšenie objektívu fotoaparátu je určené pomerom

G = H h = a b = fd,

kde f je vzdialenosť od šošovky k obrazu (k filmu); d je vzdialenosť od objektu k objektívu fotoaparátu (približne zhodná s výškou lietadla nad povrchom Zeme), d = 2,0 km.

Získanie snímky vo fotoaparáte pomocou zberného šošovky; obraz prijatý s jeho pomocou je platný. Hodnoty d a f sú vzájomne prepojené pomocou tenkého zberného vzorca:

1 F = 1 d + 1 f,

kde F je ohnisková vzdialenosť šošovky, F = 60 cm.

Nájdite tu hodnotu f:

f = Fd d - F

a nahradiť ju rovnosťou

a b = fd = Fd - F.

Vyjadrite lineárnu veľkosť zemského povrchu:

b = a (d-F) F = a d F,

pretože d \u003e\u003e f.

Maximálna plocha, ktorú možno vyfotiť z letúna, je určená vzorcom

S = (a dF) 2.

Počítame:

S = (15 ⋅ 10 - 2 ⋅ 2,0 ⋅ 10 3 60 10 - 2) 2 = 0,25 10 6 m 2 = 0,25 km 2.

Príklad 18. Vzdialenosť najlepšieho videnia zdravého ľudského oka je 25 cm, pre miopickú osobu je to 10 cm Nájdite optickú silu šošoviek okuliarov potrebných na korekciu videnia.

Rozhodnutie. Na korekciu krátkozrakosti použite rozptylové šošovky, optický výkon, ktorý je určený vzorecom

ΔD = D0 - D< 0,

kde D 0 = 1 / F 0; F 0 - vzdialenosť najlepšieho videnia zdravého ľudského oka, F 0 = d 0 = 25 cm; D = 1 / F; F - vzdialenosť najlepšieho videnia myopickej osoby, F = d = 10 cm;

Napíšeme vzorec explicitne

Δ D = 1 d 0 - 1 d.

Počítame:

Δ D = 1 25 ⋅ 10 - 2 - 1 10 ⋅ 10 - 2 = 4,0 - 10 = - 6,0 dptr.

Korekcia videnia vyžaduje sklá s rozptyľujúcimi šošovkami, ktorých optický výkon je -6 dioptrií.

Formulácia tenkej šošovky, ktorá sa používa na zbiehanie svetelných lúčov

Lúč svetla, ktorý má tvar kužeľa, ktorého lúče sa pri absencii prekážok zbiehajú na jeho vrchole, sa nazývajú zblíženie. Ak zhluknutý svetelný lúč padá na šošovku, vzorec oboch zberných a difúznych tenkých šošoviek je napísaný inak.

konvergujúci lúč svetla na tenkú konvergovanú šošovku zobrazené na obr. 11.37. Svetelné lúče na obrázku sú zobrazené ako pevná čiara, pokračovanie svetelných lúčov je bodkované:

Vzorec tenkých zbiehajúcich sa šošoviek pre konvergujúci lúč

1 F = - 1 d + 1 f,

kde F je ohnisková vzdialenosť zbernej šošovky; d je vzdialenosť od bodu S k objektívu (vzdialenosť | OS |); f je vzdialenosť od objektívu k bodu S * (vzdialenosť | OS * |).

Pre zberné šošovky je vzdialenosť d vždy väčšia ako vzdialenosť f: d\u003e f, pretože po lomu v zbernej šošovke sa lúče zhromažďujú bližšie k šošovke, než keby neboli prítomné.

Priebeh svetelných lúčov na jeseň konvergujúci lúč svetla na tenkú difúznu šošovku zobrazené na obr. 11.38. Svetelné lúče na obrázku sú zobrazené ako pevná čiara, pokračovanie svetelných lúčov je bodkované:

pomyselný zdroj svetla je bod S, pri ktorom sa kontinuity svetelných lúčov zbiehajú;
skutočný obraz je bod S *, pri ktorom sa lúče zbiehajú po refrakcii v šošovke.

Rozlišujúca šošovka s nízkym rozlíšením pre konvergujúci lúč Svetlo je napísané nasledovne:

Obr. 11.38

- 1 F | = - 1 d + 1 f,

kde F je ohnisková vzdialenosť rozptýlenej šošovky; d je vzdialenosť od bodu S k objektívu (vzdialenosť | OS |), d = | OS |; f je vzdialenosť od objektívu k bodu S * (vzdialenosť | OS * |), f = | OS * |.

Pri rozptýlenej šošovke je vzdialenosť d vždy nižšia ako vzdialenosť f: d< f , так как после преломления в рассеивающей линзе лучи сходятся дальше от линзы, чем сошлись бы при ее отсутствии.

Pravá strana vzorca tenkých šošoviek na zbiehanie svetelných lúčov má rovnaký vzhľad pre zbiehajúcu sa a difúznu šošovku:

v obidvoch prípadoch skutočný obraz (bod S *, v ktorom samotné lúče naozaj konvergujú), preto označenie pred termínom 1 / f vo vzorci objektívu je vždy pozitívne;
v oboch prípadoch svetelný zdroj je fiktívny (bod S, pri ktorom sa zbiehajú pokračovanie lúčov), preto znamienko pred termínom 1 / d vo vzorci šošovky je vždy negatívne.

Ľavá časť vzorca tenkých šošoviek pre zbiehajúce sa svetelné lúče je napísaná v tradičnej forme (1 / F pre zberacie šošovky, (-1 / | F |) na rozptýlenie).

Príklad 19 Zberajúci sa lúč svetla padá na difúznu šošovku. Po lomu v šošovke sa lúče zbiehajú vo vzdialenosti 75 cm od optického stredu a pokračujú lúčmi vo vzdialenosti 30 cm. Nájdite optickú silu objektívu.

Rozhodnutie. Na obrázku sú svetelné lúče znázornené ako pevná čiara; pokračovanie svetelných lúčov - bodkované.

Predpokladaný zdroj svetla je bod S, pri ktorom sa kontinuity svetelných lúčov zbiehajú. Skutočný obraz je bod S *, pri ktorom sa lúče zbiehajú po refrakcii v šošovke.

Pre konvergujúci svetelný lúč je vzorec pre tenkú divergentnú šošovku nasledovný:

D = - 1 d + 1 f,

kde D je optický výkon šošovky (požadovaná hodnota); d je vzdialenosť od bodu S k šošovke, d = 30 cm; f - vzdialenosť od šošovky k bodu S *, f = 75 cm.

Výpočet udáva hodnotu

D = - 1 30 ⋅ 10 - 2 + 1 75 10 - 2 = - 2,0 dioptrií.

Optický výkon tohto objektívu je -2,0 dioptrií.

Šošovka je priehľadné telo, ktoré je ohraničené dvoma sférickými povrchmi. Hlavnou vlastnosťou šošoviek je schopnosť zobrazovať predmety. Môžu byť imaginárne a skutočné, obrátené a rovno, zmenšené a zväčšené. Lineárne rozmery obrazu sa líšia v závislosti od umiestnenia objektov.

Zväčšovacie šošovky - pomer lineárnych rozmerov obrazu a objektu. Faktor zväčšenia (K) sa môže vyjadriť vzorcom: K = u / v, kde u je vzdialenosť od objektívu k objektu a v je vzdialenosť od objektívu k obrazu. Zväčšovací faktor je ukazovateľom toho, koľko lineárnych rozmerov objektu je väčšie alebo menšie ako rozmery obrazu.

V oblasti vedy existujú koncepty, ako sú zberné šošovky a rozptýlenie. Prvý je hrubší v strede a tenší na okraji, druhý je naopak. Objektívy sú charakterizované ohniskovou vzdialenosťou (od optického stredu k zaostreniu: je to negatívne pri rozbiehajúcom sa objektívu a pozitívne na zberné šošovky) a optickému výkonu, ktorý sa meria v dioptriách. jedna dioptria je 1 metr. Optická sila závisí od polomeru zakrivenia sférických povrchov šošovky, ako aj od materiálu (index lomu), z ktorého je vytvorený. Je to inverzná ohnisková vzdialenosť.

Zberná šošovka má od rozptýlenej šošovky tieto rozdiely:

Zhromažďuje svetlo.

Okraje sú tenšie ako stredné.

Je to kolekcia veľkého počtu trojuholníkových hranolov rozširujúcich sa smerom do stredu šošovky (a nie smerom k okrajom).

Zameranie šošovky (teda bod priesečnice lúčov po lomu, ktoré sa nachádza na hlavnej optickej osi) je skutočné (a nie imaginárne), pretože sa samotné lúče pretínajú, nie ich pokračovanie.

Schopný zhromažďovať lúče dopadajúce na povrch v jednom bode, ktorý je umiestnený na druhej strane šošovky.

Zberná šošovka môže byť nasmerovaná k objektu na ľubovoľnú stranu a lúče sa zhromažďujú v rovnakom čase, pretože takáto šošovka má 2 zaostrenie. Na optickej osi sú predné a zadné ohniská umiestnené na obidvoch stranách v ohniskovej vzdialenosti od hlavných bodov šošovky.
Materiál šošoviek

0 alebo fiktívny f 2) Zvýšený G 0, znížený G 3) Priamy alebo inverzný (invertovaný) "šírka =" 640 "

Typy šošoviek

obraz

1) Real f 0 alebo fiktívne f

2) Zvýšenie G 0, zníženie G

3) dopredu alebo dozadu (obrátené)

D - optický výkon objektívu (dioptrie)

F - hlavné zameranie objektívu, ohnisková vzdialenosť (m)

Zbierka šošoviek sa zameriava na skutočné + F, rozptylové imaginárne - F

f - vzdialenosť od objektívu k obrázku

d je vzdialenosť objektu od šošovky

n je relatívny index lomu

R - polomery sférických povrchov šošovky

G - lineárny nárast

Typy šošoviek

Svetlo priehľadné telo ohraničené konvexnými alebo konkávnymi refrakčnými povrchmi sa nazýva šošovka.

1 - bikonvexný

2 - plochá konvexná

3 - konvexné-konkávne

4 - konkávne-konvexné

5 - bikonkave

- ploché konkávne

očné

1- očné bielko (ochranný plášť z elastického materiálu)

2 – rohovka

3 – kamera (dutina naplnená čírou kvapalinou)

4 – cievne škrupina

5 – kosatec

6 – žiak priemer od 2 do 8 mm

7 – šošovka (n = 1,44)

8 – svaly , zmena optických vlastností oka

9 – priehľadný želatínová hmotnosť (Očného pozadia)

10 – sietnice (7 miliónov kužeľov, 130 miliónov tyčí, ktoré reagujú na svetlo rôznych frekvencií inak)

11 – rozvetvenie optického nervu

očné – Jedná sa o 90% systém informačných šošoviek. Priemer oka ≡ 23 mm

Hlavné vlastnosti oka

ubytovanie – vlastnosť oka, poskytujúca jasné vnímanie mnohých vzdialených objektov. Hlavné zameranie oka sa mení z 16 na 13 mm. Optická sila oka od 60 do 75dpi. Obmedzujúci uhol pohľadu je φ = 1̕. Keď sa objekt približuje, zväčší uhol pohľadu φ, v ktorom vidíme dva blízke body objektu

adaptácia – prispôsobivosť rôznym svetelným podmienkam

Zorné pole : na osi ΟΧ 150 ͦ, na osi Оͦ 125 ͦ

Spektrálna citlivosť od 380 do 760nm. Najväčšia citlivosť je 555 nm (zelená)

Zraková ostrosť – vlastnosť oka rozlíšiť dva body oddelene

Najlepšia vzdialenosť videnia – 250 mm. Oko vidí vzdialené objekty bez napätia.

Očné chyby Oko nemôže vytvoriť ostrý obraz na sietnici

hyperopia - vizuálna porucha, ktorá spočíva v tom, že obraz objektu v uvoľnenom stave oka sa dosiahne za sietnicou.

krátkozrakosť - poškodenie zraku, keď oko v uvoľnenom stave vytvára obraz vzdialeného objektu, ktorý nie je v sietnici, ale pred ním, t. j. nemožno vidieť odstránené položky

Projekčné prístroje S je svetelný zdroj, R je reflektor (konkávne zrkadlo), D je priehľadná priehľadnosť, K je kondenzátor (ploché konvexné šošovky), O je šošovka nachádzajúca sa v ohnisku kondenzora, ktorý premieta osvetlený priehľad na obrazovku. Ak chcete získať jasný obraz na obrazovke, priehľad sa umiestni vo vzdialenosti d od objektívu a vyhovuje podmienke: F ˂ d 2F. Čím ďalej, tým viac d.