რა არის ობიექტივი ფიზიკაში. ჩაზნექილი-ამოზნექილი ლინზა

ლინზების სახეები

სინათლის ანარეკლი და გარდატეხა გამოიყენება სხივების მიმართულების შესაცვლელად ან, როგორც ამბობენ, სინათლის სხივების გასაკონტროლებლად. ეს არის სპეციალური ოპტიკური ინსტრუმენტების შექმნის საფუძველი, როგორიცაა გამადიდებელი მინა, ტელესკოპი, მიკროსკოპი, კამერა და სხვა. მათი უმრავლესობის ძირითადი ნაწილი არის ობიექტივი. მაგალითად, სათვალე არის ჩარჩოში ჩასმული ლინზები. მხოლოდ ეს მაგალითი გვიჩვენებს, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია ლინზების გამოყენება ადამიანისთვის.

მაგალითად, პირველ სურათზე კოლბა ისეთია, როგორსაც ჩვენ ვხედავთ ცხოვრებაში,

ხოლო მეორეზე, თუ გამადიდებელი შუშით შევხედავთ (იგივე ობიექტივი).

ოპტიკაში ყველაზე ხშირად გამოიყენება სფერული ლინზები. ასეთი ლინზები არის ოპტიკური ან ორგანული მინისგან დამზადებული სხეულები, რომლებიც შემოიფარგლება ორი სფერული ზედაპირით.

ლინზები არის გამჭვირვალე სხეულები, რომლებიც ორივე მხრიდან შემოიფარგლება მრუდი ზედაპირებით (ამოზნექილი ან ჩაზნექილი). სწორ ხაზს AB, რომელიც გადის ლინზის შემზღუდავი სფერული ზედაპირების C1 და C2 ცენტრებში, ეწოდება ოპტიკური ღერძი.

ეს ფიგურა გვიჩვენებს ორი ლინზის ჯვარედინი მონაკვეთებს ცენტრებით O წერტილში. ნახატზე გამოსახულ პირველ ლინზას ეწოდება ამოზნექილი, მეორეს - ჩაზნექილი. წერტილი O, რომელიც დევს ამ ლინზების ცენტრში ოპტიკურ ღერძზე, ეწოდება ლინზების ოპტიკურ ცენტრს.

ორი შემზღუდავი ზედაპირიდან ერთი შეიძლება იყოს ბრტყელი.

მარცხნივ ლინზები ამოზნექილია,

მარჯვნივ - ჩაზნექილი.

განვიხილავთ მხოლოდ სფერულ ლინზებს, ანუ ლინზებს, რომლებიც შემოსაზღვრულია ორი სფერული ზედაპირით.
ლინზები შემოიფარგლება ორით ამოზნექილი ზედაპირები, ორმხრივ ამოზნექილს უწოდებენ; ლინზებს, რომლებსაც ესაზღვრება ორი ჩაზნექილი ზედაპირი, ეწოდება ორმხრივ ჩაზნექილი.

სხივების სხივის პარალელურად ლინზების მთავარი ოპტიკური ღერძის ამოზნექილ ლინზასთან მიმართებით, ჩვენ დავინახავთ, რომ ლინზაში გარდატეხის შემდეგ, ეს სხივები გროვდება იმ წერტილში, რომელსაც ეწოდება ლინზის მთავარი ფოკუსი.

- წერტილი F. ლინზას აქვს ორი ძირითადი ფოკუსი, ორივე მხარეს ერთსა და იმავე მანძილზე ოპტიკური ცენტრი. თუ სინათლის წყარო ფოკუსირებულია, მაშინ ობიექტივში რეფრაქციის შემდეგ სხივები იქნება ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად. თითოეულ ლინზს აქვს ორი ფოკუსური წერტილი - თითო ლინზის თითოეულ მხარეს. მანძილს ლინზიდან მის ფოკუსამდე ეწოდება ლინზის ფოკუსური სიგრძე.
მოდით მივმართოთ განსხვავებული სხივების სხივი წერტილის წყაროდან, რომელიც მდებარეობს ოპტიკურ ღერძზე ამოზნექილ ლინზამდე. თუ მანძილი წყაროდან ლინზამდე მეტია ფოკუსურ მანძილზე, მაშინ სხივები, ლინზაში რეფრაქციის შემდეგ, გადაკვეთენ ლინზის ოპტიკურ ღერძს ერთ წერტილში. შესაბამისად, ამოზნექილი ლინზა აგროვებს სხივებს, რომლებიც მოდის ლინზიდან მდებარე წყაროებიდან მის ფოკუსურ სიგრძეზე მეტი მანძილზე. მაშასადამე, ამოზნექილ ლინზს სხვაგვარად უწოდებენ კონვერგირებად ლინზს.
როდესაც სხივები გადის ჩაზნექილ ლინზაში, სხვა სურათი შეინიშნება.
მოდით გავუგზავნოთ სხივების სხივი ოპტიკური ღერძის პარალელურად ორმხრივ ჩაზნექილ ლინზაზე. ჩვენ შევამჩნევთ, რომ სხივები გამოიყოფა ლინზიდან განსხვავებული სხივით. თუ სხივების ეს განსხვავებული სხივი თვალში მოხვდება, მაშინ დამკვირვებელს მოეჩვენება, რომ სხივები გამოდიან F წერტილიდან. ამ წერტილს ორმხრივი ლინზების წარმოსახვითი ფოკუსი ეწოდება. ასეთ ლინზს შეიძლება ეწოდოს განსხვავებული.

სურათი 63 ხსნის კონვერგირებადი და განსხვავებულ ლინზების მოქმედებას. ლინზები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს პრიზმების დიდი რაოდენობით. ვინაიდან პრიზები ახვევენ სხივებს, როგორც ეს ფიგურებშია ნაჩვენები, ცხადია, რომ შუაში შესქელებული ლინზები აგროვებენ სხივებს, ხოლო კიდეებზე შესქელებული ლინზები ფანტავს მათ. ლინზის შუა ნაწილი მოქმედებს როგორც სიბრტყე-პარალელური ფირფიტა: ის არ ახვევს სხივებს არც შემგროვებელ და არც განსხვავებულ ლინზაში.

ნახატებში, კონვერტაციული ლინზები მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია მარცხნივ სურათზე, ხოლო განსხვავებული ლინზები - მარჯვნივ ფიგურაში.

ამოზნექილ ლინზებს შორის გამოირჩევა: ორმხრივამოზნექილი, პლანო-ამოზნექილი და ჩაზნექილი-ამოზნექილი (შესაბამისად, ფიგურაში). ყველა ამოზნექილ ლინზას აქვს უფრო ფართო შუა ჭრილი, ვიდრე კიდეები. ამ ლინზებს კონვერგირებადი ლინზები ეწოდება. ჩაზნექილ ლინზებს შორის გამოირჩევა ორმხრივ ჩაზნექილი, პლანო-ჩაზნექილი და ამოზნექილი-ჩაზნექილი (შესაბამისად, ფიგურაში). ყველა ჩაზნექილ ლინზას აქვს უფრო ვიწრო შუა განყოფილება, ვიდრე კიდეები. ამ ლინზებს უწოდებენ განსხვავებულ ლინზებს.

სინათლე არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომელსაც თვალი აღიქვამს ვიზუალური შეგრძნებით.

• სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების კანონი: სინათლე ვრცელდება სწორხაზოვნად ერთგვაროვან გარემოში
• სინათლის წყაროს, რომლის ზომები ეკრანთან დაშორებასთან შედარებით მცირეა, წერტილოვანი სინათლის წყარო ეწოდება.

• დაცემის სხივი და არეკლილი სხივი დევს იმავე სიბრტყეში, სადაც პერპენდიკულური აღდგენილია ამრეკლავ ზედაპირზე დაცემის წერტილში. დაცემის კუთხე კუთხის ტოლიანარეკლები.
• თუ წერტილის ობიექტი და მისი ასახვა შეიცვლება, სხივების გზა არ შეიცვლება, შეიცვლება მხოლოდ მათი მიმართულება.

ხახუნის ამრეკლავ ზედაპირს ეწოდება ბრტყელი სარკე, თუ მასზე მოხვედრილი პარალელური სხივების სხივი არეკვლის შემდეგ პარალელურად რჩება.

• ლინზას, რომლის სისქე გაცილებით ნაკლებია მისი ზედაპირის გამრუდების რადიუსზე, თხელი ლინზა ეწოდება.
• ლინზას, რომელიც გარდაქმნის პარალელური სხივების სხივს კონვერგირებად და აგროვებს მას ერთ წერტილში, ეწოდება კონვერგირებადი ლინზა.
• ლინზა, რომელიც გარდაქმნის პარალელური სხივების სხივს განსხვავებულად - განსხვავებულად.

შემგროვებელი ლინზისთვის

განსხვავებული ლინზისთვის:

ობიექტის ყველა პოზიციაზე, ობიექტივი იძლევა შემცირებულ, ვირტუალურ, პირდაპირ სურათს, რომელიც მდებარეობს ობიექტის იმავე მხარეს, როგორც ობიექტი.

თვალის თვისებები:

• განსახლება (მიიღწევა ლინზების ფორმის შეცვლით);
• ადაპტაცია (ადაპტაცია სხვადასხვა პირობებიგანათება);
• მხედველობის სიმახვილე (ორი ახლო წერტილის განცალკევების უნარი);
• ვიზუალური ველი (სივრცე, რომელიც შეინიშნება თვალების მოძრაობისას, მაგრამ თავი სტაციონარული რჩება)

მხედველობის დარღვევა

მიოპია (კორექტირება - განსხვავებული ობიექტივი);

შორსმჭვრეტელობა (კორექტირება - კონვერგირებადი ობიექტივი).

თხელი ლინზა წარმოადგენს უმარტივეს ოპტიკურ სისტემას. მარტივი თხელი ლინზები გამოიყენება ძირითადად სათვალეების სახით. გარდა ამისა, ცნობილია ლინზის, როგორც გამადიდებელი შუშის გამოყენება.

მრავალი ოპტიკური ინსტრუმენტის მოქმედება - საპროექციო ნათურა, კამერა და სხვა მოწყობილობები - სქემატურად შეიძლება შევადაროთ მოქმედებას. თხელი ლინზები. თუმცა, თხელი ლინზა იძლევა კარგ სურათს მხოლოდ შედარებით იშვიათ შემთხვევაში, როდესაც თქვენ შეგიძლიათ შემოიფარგლოთ ვიწრო ერთფეროვანი სხივით, რომელიც მოდის წყაროდან მთავარი ოპტიკური ღერძის გასწვრივ ან მის მიმართ დიდი კუთხით. უმრავლესობაში პრაქტიკული პრობლემები, სადაც ეს პირობები არ არის დაკმაყოფილებული, თხელი ლინზის მიერ მოცემული გამოსახულება საკმაოდ არასრულყოფილია.
ამიტომ, უმეტეს შემთხვევაში ისინი მიმართავენ უფრო რთული ოპტიკური სისტემების აგებას, რომლებსაც აქვთ დიდი რაოდენობარეფრაქციული ზედაპირები და არ შემოიფარგლება ამ ზედაპირების სიახლოვის მოთხოვნით (მოთხოვნა, რომელსაც თხელი ლინზა აკმაყოფილებს). [4]

4.2 ფოტო აპარატურა. ოპტიკური ინსტრუმენტები.

ყველა ოპტიკური ინსტრუმენტი შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად:

1) მოწყობილობები, რომლებითაც ოპტიკური გამოსახულებები მიიღება ეკრანზე. ეს მოიცავს საპროექციო მოწყობილობები, კამერები, კინოკამერები და ა.შ.

2) მოწყობილობები, რომლებიც მუშაობენ მხოლოდ ერთად ადამიანის თვალითდა არ შექმნათ სურათები ეკრანზე. მათ შორისაა გამადიდებელი მინა, მიკროსკოპი და ტელესკოპის სისტემის სხვადასხვა ინსტრუმენტები. ასეთ მოწყობილობებს ვიზუალური ეწოდება.

კამერა.

თანამედროვე კამერებს აქვთ რთული და მრავალფეროვანი სტრუქტურა, ჩვენ გადავხედავთ რა ძირითადი ელემენტებისაგან შედგება კამერა და როგორ მუშაობს ისინი.

ოპტიკური სისტემის ან ოპტიკური სისტემის ნაწილის მიერ წარმოქმნილი ლინზების გამოსახულება. გამოიყენება რთული ოპტიკური სისტემების გამოთვლაში.

ენციკლოპედიური YouTube

ამბავი

უძველესი ლინზა 3000 წელზე მეტია, ეგრეთ წოდებული ნიმრუდის ლინზა. ის იპოვეს ასურეთის ერთ-ერთი უძველესი დედაქალაქის გათხრების დროს ნიმრუდში ოსტინ-ჰენრი-ლაიარდის მიერ 1853 წელს. ლინზას აქვს ფორმა ახლოს ოვალურთან, უხეშად დაფქული, ერთი მხარე არის ამოზნექილი, მეორე კი ბრტყელი და აქვს 3x გადიდება. ნიმრუდის ობიექტივი გამოფენილია ბრიტანეთის მუზეუმში.

პირველი ნახსენები ლინზებიგვხვდება არისტოფანეს ძველ ბერძნულ პიესაში "ღრუბლები" (ძვ. წ. 424 წ.), სადაც ცეცხლი წარმოიქმნა ამოზნექილი მინის და მზის შუქის გამოყენებით.

მარტივი ლინზების მახასიათებლები

ფორმებიდან გამომდინარე არსებობს შეგროვება(დადებითი) და გაფანტვა(უარყოფითი) ლინზები. შემგროვებელი ლინზების ჯგუფში, როგორც წესი, შედის ლინზები, რომელთა შუა უფრო სქელია, ვიდრე მათი კიდეები, ხოლო განსხვავებული ლინზების ჯგუფში შედის ლინზები, რომელთა კიდეები უფრო სქელია, ვიდრე შუა. უნდა აღინიშნოს, რომ ეს მართალია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ლინზის მასალის რეფრაქციული ინდექსი აღემატება გარემო. თუ ლინზის რეფრაქციული ინდექსი დაბალია, სიტუაცია შეიცვლება. მაგალითად, ჰაერის ბუშტი წყალში არის ორმხრივამოზნექილი განსხვავებული ლინზა.

ლინზებს, როგორც წესი, ახასიათებთ მათი ოპტიკური სიმძლავრე (იზომება დიოპტრიებში) და ფოკუსური მანძილით.

კორექტირებული ოპტიკური აბერაციის მქონე ოპტიკური მოწყობილობების შესაქმნელად (ძირითადად ქრომატული, გამოწვეული სინათლის დისპერსიით - აქრომატები და აპოქრომატები), ასევე მნიშვნელოვანია ლინზების და მათი მასალების სხვა თვისებები, მაგალითად, გარდატეხის ინდექსი, დისპერსიის კოეფიციენტი, შთანთქმის ინდექსი და გაფანტვის ინდექსი. მასალა შერჩეულ ოპტიკურ დიაპაზონში.

ზოგჯერ ლინზები/ლინზების ოპტიკური სისტემები (რეფრაქტორები) სპეციალურად შექმნილია შედარებით გარემოში გამოსაყენებლად მაღალი მაჩვენებელირეფრაქცია (იხ. ჩაძირვის მიკროსკოპი, ჩაძირვის სითხეები).

ამოზნექილ-ჩაზნექილი ლინზა ეწოდება მენისკიდა შეიძლება იყოს კოლექტიური (სქელდება შუაზე), დიფუზური (სქელდება კიდეებისკენ) ან ტელესკოპური (ფოკუსური მანძილი არის უსასრულობა). ასე, მაგალითად, მიოპიის სათვალეების ლინზები, როგორც წესი, უარყოფითი მენისკებია.

პოპულარული მცდარი წარმოდგენის საწინააღმდეგოდ, თანაბარი რადიუსის მქონე მენისკის ოპტიკური სიმძლავრე არ არის ნული, არამედ დადებითი და დამოკიდებულია მინის გარდატეხის ინდექსზე და ლინზის სისქეზე. მენისკს, რომლის ზედაპირების გამრუდების ცენტრები ერთ წერტილშია განლაგებული, ეწოდება კონცენტრული ობიექტივი (ოპტიკური სიმძლავრე ყოველთვის უარყოფითია).

შემგროვებელი ლინზების გამორჩეული თვისებაა მის ზედაპირზე მოხვედრილი სხივების შეგროვების უნარი ლინზის მეორე მხარეს მდებარე ერთ წერტილში.

ლინზის ძირითადი ელემენტები: NN - ოპტიკური ღერძი - სწორი ხაზი, რომელიც გადის ლინზის შემზღუდველი სფერული ზედაპირების ცენტრებში; O - ოპტიკური ცენტრი - წერტილი, რომელიც ორმხრივამოზნექილი ან ორმხრივამოზნექილი (იგივე ზედაპირის რადიუსით) ლინზებისთვის მდებარეობს ოპტიკურ ღერძზე ლინზის შიგნით (მის ცენტრში).
შენიშვნა. სხივების გზა ნაჩვენებია იდეალიზებულ (თხელ) ლინზაში, რეფრაქციის მითითების გარეშე მედიას შორის რეალურ ინტერფეისზე. გარდა ამისა, ნაჩვენებია ორმხრივამოზნექილი ლინზის ოდნავ გადაჭარბებული სურათი

თუ მანათობელი წერტილი S მოთავსებულია გარკვეულ მანძილზე შემგროვებელი ლინზების წინ, მაშინ ღერძის გასწვრივ მიმართული სინათლის სხივი გაივლის ლინზს გარდატეხის გარეშე, ხოლო სხივები, რომლებიც არ გაივლის ცენტრს, დაიმსხვრევა ღერძის გასწვრივ. ოპტიკური ღერძი და იკვეთება მასზე რაღაც F წერტილში, რომელიც იქნება S წერტილის გამოსახულება. ამ წერტილს ეწოდება კონიუგატური ფოკუსი, ან უბრალოდ ფოკუსირება.

თუ ლინზაზე სინათლე ეცემა ძალიან შორეული წყაროდან, რომლის სხივები შეიძლება წარმოვიდგინოთ, რომ მოდის პარალელური სხივით, მაშინ მისგან გამოსვლისას სხივები უფრო დიდი კუთხით ირღვევა და F წერტილი ოპტიკურ ღერძზე უფრო ახლოს გადავა. ობიექტივი. ამ პირობებში, ობიექტივიდან გამომავალი სხივების გადაკვეთის წერტილი ეწოდება ფოკუსირება F' და მანძილი ლინზების ცენტრიდან ფოკუსამდე არის ფოკუსური მანძილი.

განსხვავებულ ლინზაზე მოხვედრილი სხივები ირღვევა ლინზის კიდეებისკენ მისგან გამოსვლისას, ანუ მიმოფანტული. თუ ეს სხივები გაგრძელდება საპირისპირო მიმართულებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახატზე წერტილოვანი ხაზით, მაშინ ისინი გადაიყრებიან ერთ წერტილში F, რომელიც იქნება ფოკუსირებაეს ობიექტივი. ეს ხრიკი იქნება წარმოსახვითი.

1 u + 1 v = 1 f (\displaystyle (1 \over u)+(1 \over v)=(1 \ მეტი f))

სად u (\displaystyle u)- მანძილი ლინზიდან ობიექტამდე; v (\displaystyle v) f (\displaystyle f)- ლინზის ძირითადი ფოკუსური სიგრძე. სქელი ლინზების შემთხვევაში, ფორმულა უცვლელი რჩება მხოლოდ იმ განსხვავებით, რომ დისტანციები იზომება არა ლინზის ცენტრიდან, არამედ ძირითადი სიბრტყეებიდან.

ამა თუ იმ უცნობი სიდიდის მოსაძებნად ორ ცნობილთან ერთად გამოიყენეთ შემდეგი განტოლებები:

f = v ⋅ u v + u (\displaystyle f=((v\cdot u) \over (v+u))) u = f ⋅ v v − f (\displaystyle u=((f\cdot v) \over (v-f))) v = f ⋅ u u − f (\displaystyle v=((f\cdot u) \over (u-f)))

უნდა აღინიშნოს, რომ რაოდენობების ნიშნები u (\displaystyle u), v (\displaystyle v), f (\displaystyle f)შერჩეულია შემდეგი მოსაზრებებიდან გამომდინარე - რეალური ობიექტის რეალური სურათისთვის კონვერგირებადი ობიექტივში - ყველა ეს რაოდენობა დადებითია. თუ გამოსახულება წარმოსახვითია, მანძილი მასზე ნეგატიურად არის აღებული, თუ ობიექტი წარმოსახვითია, თუ ობიექტივი განსხვავდება, ფოკუსური მანძილი უარყოფითია.

შავი ასოების გამოსახულებები თხელი ამოზნექილი ლინზებით ფოკუსური მანძილით ვ(წითელში). ასოების სხივების ჩვენება ე, მედა კ(ცისფერი, მწვანე და ნარინჯისფერი შესაბამისად). წერილის სურათი ე(მდებარეობს 2 მანძილზე ვ) რეალური და შებრუნებული, იგივე ზომის. გამოსახულება მე(ჩართულია ვ) - უსასრულობაში. გამოსახულება TO(ჩართულია ვ/2) წარმოსახვითი, პირდაპირი, გაორებული

ხაზოვანი ზრდა

ხაზოვანი ზრდა m = a 2 b 2 a b (\displaystyle m=((a_(2)b_(2)) \over (ab)))(წინა განყოფილების ნახატისთვის) არის სურათის ზომების თანაფარდობა ობიექტის შესაბამის ზომებთან. ეს თანაფარდობა ასევე შეიძლება გამოიხატოს წილადად m = a 2 b 2 a b = v u (\displaystyle m=((a_(2)b_(2)) \over (ab))=(v \over u)), სად v (\displaystyle v)- მანძილი ობიექტივიდან გამოსახულებამდე; u (\displaystyle u)- მანძილი ობიექტივიდან ობიექტამდე.

აქ m (\displaystyle m)არის წრფივი გადიდების კოეფიციენტი, ანუ რიცხვი, რომელიც აჩვენებს რამდენჯერ არის გამოსახულების ხაზოვანი ზომები უფრო მცირე (უფრო დიდი) ვიდრე ობიექტის რეალურ ხაზოვან ზომებზე.

გამოთვლების პრაქტიკაში ბევრად უფრო მოსახერხებელია ამ ურთიერთობის გამოხატვა მნიშვნელობებში u (\displaystyle u)ან f (\displaystyle f), სად f (\displaystyle f)- ლინზის ფოკუსური სიგრძე.

M = f u − f;.

m = v − f f (\displaystyle m=(f \over (u-f));m=((v-f) \over f))

ლინზის ფოკუსური მანძილის და ოპტიკური სიმძლავრის გაანგარიშება

ლინზები სიმეტრიულია, ანუ მათ აქვთ იგივე ფოკუსური მანძილი, მიუხედავად სინათლის მიმართულებისა - მარცხნივ ან მარჯვნივ, რაც, თუმცა, არ ეხება სხვა მახასიათებლებს, მაგალითად, აბერაციებს, რომელთა სიდიდე დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელ მხარეს. ობიექტივი შუქისკენ არის მიმართული.

მრავალი ლინზების კომბინაცია (ცენტრირებული სისტემა) ლინზები შეიძლება გაერთიანდეს ერთმანეთთან რთული ოპტიკური სისტემების შესაქმნელად.ოპტიკური სიმძლავრე

ორი ლინზის სისტემა შეიძლება მოიძებნოს, როგორც თითოეული ლინზის ოპტიკური ძალების მარტივი ჯამი (იმ პირობით, რომ ორივე ლინზა შეიძლება ჩაითვალოს თხელი და ისინი განლაგებულია ერთმანეთთან ახლოს იმავე ღერძზე):.

თუ ლინზები ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზეა განლაგებული და მათი ღერძები ემთხვევა (ამ თვისების მქონე ლინზების თვითნებური რაოდენობის სისტემას ეწოდება ცენტრალური სისტემა), მაშინ მათი მთლიანი ოპტიკური სიმძლავრე შეიძლება მოიძებნოს საკმარისი სიზუსტით. შემდეგი გამოთქმა:

1 F = 1 f 1 + 1 f 2 − L f 1 f 2 (\displaystyle (\frac (1)(F))=(\frac (1)(f_(1)))+(\frac (1) (f_(2)))-(\frac (L)(f_(1)f_(2)))),

სად L (\displaystyle L)- მანძილი ლინზების მთავარ სიბრტყეებს შორის.

მარტივი ლინზის ნაკლოვანებები

თანამედროვე ოპტიკური მოწყობილობები დიდ მოთხოვნებს უყენებენ გამოსახულების ხარისხს.

მარტივი ლინზის მიერ წარმოებული გამოსახულება, მთელი რიგი ნაკლოვანებების გამო, არ აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნებს. ნაკლოვანებების უმრავლესობის აღმოფხვრა მიიღწევა ლინზების რიგის შესაბამისი შერჩევით ცენტრალიზებულ ოპტიკურ სისტემაში - ლინზაში. ოპტიკური სისტემების ნაკლოვანებებს უწოდებენ აბერაციას, რომლებიც იყოფა შემდეგ ტიპებად:

• გეომეტრიული გადახრები
• დიფრაქციული აბერაცია (ეს აბერაცია გამოწვეულია ოპტიკური სისტემის სხვა ელემენტებით და არაფერი აქვს საერთო ლინზასთან).

ობიექტივიეწოდება გამჭვირვალე სხეულს, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი მოხრილი (ყველაზე ხშირად სფერული) ან მოხრილი და ბრტყელი ზედაპირით. ლინზები იყოფა ამოზნექილ და ჩაზნექილებად.

ლინზებს, რომელთა შუა კიდეებზე სქელია, ამოზნექილი ეწოდება. ლინზებს, რომელთა შუა უფრო თხელია, ვიდრე კიდეები, ეწოდება ჩაზნექილი.

თუ ლინზის გარდატეხის ინდექსი აღემატება მიმდებარე გარემოს გარდატეხის ინდექსს, მაშინ ამოზნექილ ლინზაში სხივების პარალელური სხივი გარდატეხის შემდეგ გარდაიქმნება კონვერტაციულ სხივად. ასეთ ლინზებს ე.წშეგროვება (სურ. 89, ა). თუ ლინზაში პარალელური სხივი გარდაიქმნება განსხვავებულ სხივად, მაშინ ეს ლინზებიგაფანტვას უწოდებენ (სურ. 89, ბ).ჩაზნექილი ლინზები, რომლებსაც აქვთ

გარე გარემო ემსახურება ჰაერს, არის გამანადგურებელი. O 1, O 2 - სფერული ზედაპირების გეომეტრიული ცენტრები, რომლებიც ზღუდავენ ლინზებს. პირდაპირ O 1 O 2ამ სფერული ზედაპირების ცენტრების შეერთებას მთავარი ოპტიკური ღერძი ეწოდება.

თუ ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად სხივების სხივი ეცემა შემგროვებელ ლინზას, მაშინ ობიექტივში გარდატეხის შემდეგ ისინი გროვდება F ერთ წერტილში, რომელსაც ე.წ. ლინზის ძირითადი აქცენტი(სურ. 90, ა).

განსხვავებული ლინზის ფოკუსში იკვეთება სხივების გაგრძელება, რომლებიც გარდატეხამდე მისი მთავარი ოპტიკური ღერძის პარალელურია (სურ. 90, ბ). განსხვავებული ლინზის ფოკუსი წარმოსახვითია. არსებობს ორი ძირითადი აქცენტი; ისინი განლაგებულია მთავარ ოპტიკურ ღერძზე ლინზის ოპტიკური ცენტრიდან იმავე მანძილზე საპირისპირო მხარეს.

ორმხრივი ღირებულება ფოკუსური მანძილილინზები, ე.წ ოპტიკური სიმძლავრე . ლინზის ოპტიკური სიმძლავრე - D.

ლინზების ოპტიკური სიმძლავრის SI ერთეული არის დიოპტერი.

დიოპტრია არის ლინზების ოპტიკური სიმძლავრე, რომლის ფოკუსური სიგრძეა 1 მ.

კონვერგენციული ლინზების ოპტიკური ძალა დადებითია, ხოლო განსხვავებული ლინზების - უარყოფითი. სიბრტყეს, რომელიც გადის ლინზების მთავარ ფოკუსზე, მთავარ ოპტიკურ ღერძზე პერპენდიკულარულად, ე.წ.კეროვანი

(სურ. 91). ლინზაზე მოხვედრილი სხივების სხივი ზოგიერთი მეორადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად გროვდება ამ ღერძის ფოკუსურ სიბრტყესთან გადაკვეთის ადგილზე.

წერტილისა და ობიექტის გამოსახულების აგება კონვერტაციულ ლინზაში.

ობიექტივში გამოსახულების ასაგებად საკმარისია ობიექტის თითოეული წერტილიდან აიღოთ ორი სხივი და ვიპოვოთ მათი გადაკვეთის წერტილი ობიექტივში გარდატეხის შემდეგ. მოსახერხებელია სხივების გამოყენება, რომელთა გზაც ობიექტივში რეფრაქციის შემდეგ ცნობილია. ამრიგად, ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურ ლინზაზე სხივის ჩავარდნა, ობიექტივში რეფრაქციის შემდეგ, გადის მთავარ ფოკუსში; ლინზის ოპტიკურ ცენტრში გამავალი სხივი არ ირღვევა; სხივი, რომელიც გადის ლინზის მთავარ ფოკუსში, გარდატეხის შემდეგ, მიდის ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად; მეორადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად ლინზაზე სხივი, ლინზაში რეფრაქციის შემდეგ, გადის ღერძის ფოკუსურ სიბრტყესთან გადაკვეთის წერტილში.

მოდით, მანათობელი წერტილი S იყოს მთავარ ოპტიკურ ღერძზე.

ვირჩევთ სხივს შემთხვევით და ვხატავთ მეორად ოპტიკურ ღერძს მის პარალელურად (სურ. 92). შერჩეული სხივი გაივლის მეორადი ოპტიკური ღერძის გადაკვეთის წერტილს ფოკუსურ სიბრტყეს ლინზაში რეფრაქციის შემდეგ. ამ სხივის გადაკვეთის წერტილი მთავარ ოპტიკურ ღერძთან (მეორე სხივი) მისცემს S - S` წერტილის ნამდვილ გამოსახულებას.

მოდით განვიხილოთ ობიექტის გამოსახულების აგება ამოზნექილ ლინზაში.

დაე, წერტილი იყოს მთავარი ოპტიკური ღერძის მიღმა, მაშინ გამოსახულება S` შეიძლება აშენდეს ნახატზე ნაჩვენები ნებისმიერი ორი სხივის გამოყენებით. 93.

თუ ობიექტი მდებარეობს ორმაგი ფოკუსის წერტილის უკან, მაშინ გამოსახულება იქნება რეალური, ინვერსიული, შემცირებული (კამერა, თვალი) (სურ. 95).

ყველამ იცის, რომ ფოტო ლინზა შედგება ოპტიკური ელემენტებისაგან. ფოტოგრაფიული ლინზების უმეტესობა იყენებს ლინზებს, როგორც ასეთ ელემენტებს. ფოტოგრაფიულ ლინზებში ლინზები განლაგებულია მთავარ ოპტიკურ ღერძზე, რაც ქმნის ლინზის ოპტიკურ დიზაინს.

ოპტიკური სფერული ლინზა - არის გამჭვირვალე ერთგვაროვანი ელემენტი, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი სფერული ან ერთი სფერული და მეორე ბრტყელი ზედაპირით.

თანამედროვე ფოტო ლინზებში გვაქვს ფართოდ გავრცელებული, ასევე, ასფერულილინზები, რომელთა ზედაპირის ფორმა განსხვავდება სფეროსგან. ამ შემთხვევაში შეიძლება იყოს პარაბოლური, ცილინდრული, ტორული, კონუსური და სხვა მოხრილი ზედაპირები, აგრეთვე ბრუნვის ზედაპირები სიმეტრიის ღერძით.

ლინზების დასამზადებლად გამოყენებული მასალები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტიპის ოპტიკური მინა, ასევე გამჭვირვალე პლასტმასი.

სფერული ლინზების მთელი მრავალფეროვნება შეიძლება შემცირდეს ორ ძირითად ტიპად: შეგროვება(ან დადებითი, ამოზნექილი) და გაფანტვა(ან უარყოფითი, ჩაზნექილი). ცენტრში კონვერტაციული ლინზები უფრო სქელია, ვიდრე კიდეებზე, პირიქით, განსხვავებული ლინზები ცენტრში უფრო თხელია, ვიდრე კიდეებზე.

კონვერგირებულ ლინზაში, მასში გამავალი პარალელური სხივები ფოკუსირებულია ლინზის უკან ერთ წერტილში. განსხვავებულ ლინზებში, ლინზაში გამავალი სხივები მიმოფანტულია გვერდებზე.

ავადმყოფი. 1. კონვერგირებადი და განსხვავებული ლინზები.

მხოლოდ პოზიტიურ ლინზებს შეუძლიათ ობიექტების გამოსახულების შექმნა. IN ოპტიკური სისტემებირეალური გამოსახულების მიცემა (კერძოდ ლინზები), განსხვავებული ლინზების გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ კოლექტიურებთან ერთად.

არსებობს ლინზების ექვსი ძირითადი ტიპი, მათი განივი ფორმის მიხედვით:

1. ორმხრივამოზნექილი კონვერგირებადი ლინზები;
2. პლანო-ამოზნექილი კონვერგირებადი ლინზები;
3. ჩაზნექილ-ამოზნექილი შემგროვებელი ლინზები (მენისკები);
4. ორმხრივ ჩაზნექილი განსხვავებული ლინზები;
5. ბრტყელ-ჩაზნექილი დივერგირებადი ლინზები;
6. ამოზნექილი-ჩაზნექილი დივერგირებადი ლინზები.

ავადმყოფი. 2. ექვსი სახის სფერული ლინზები.

ლინზის სფერული ზედაპირები შეიძლება განსხვავებული იყოს გამრუდება(ამოზნექის/ჩაზნექის ხარისხი) და განსხვავებული ღერძული სისქე.

მოდით განვიხილოთ ეს და რამდენიმე სხვა კონცეფცია უფრო დეტალურად.

ავადმყოფი. 3. ორმხრივამოზნექილი ლინზის ელემენტები

სურათზე 3 ხედავთ ორმხრივამოზნექილი ლინზის ფორმირების დიაგრამას.

• C1 და C2 არის ლინზების შემზღუდველი სფერული ზედაპირების ცენტრები, მათ ე.წ გამრუდების ცენტრები.
• R1 და R2 არის ლინზის სფერული ზედაპირების რადიუსი ან გამრუდების რადიუსი.
• C1 და C2 წერტილების დამაკავშირებელი სწორი ხაზი ეწოდება მთავარი ოპტიკური ღერძილინზები.
• წერტილებს, სადაც მთავარი ოპტიკური ღერძი კვეთს ლინზის ზედაპირებს (A და B) ეწოდება ლინზის წვეროები.
• მანძილი წერტილიდან ააზრამდე ბდაურეკა ღერძული ლინზის სისქე.

თუ სინათლის სხივების პარალელური სხივი მიმართულია ობიექტივისკენ მთავარ ოპტიკურ ღერძზე მდებარე წერტილიდან, მაშინ მასში გავლის შემდეგ ისინი ერთ წერტილში გადაიყრიან. ფ, რომელიც ასევე განლაგებულია მთავარ ოპტიკურ ღერძზე. ამ პუნქტს ე.წ მთავარი აქცენტილინზები და მანძილი ვობიექტივიდან ამ მომენტამდე - ძირითადი ფოკუსური მანძილი.

ავადმყოფი. 4. ლინზის ძირითადი ფოკუსი, ძირითადი ფოკუსური სიბრტყე და ფოკუსური სიგრძე.

თვითმფრინავი MNმთავარი ოპტიკური ღერძის პერპენდიკულარული და ძირითადი ფოკუსის გავლით ეწოდება მთავარი ფოკუსური სიბრტყე.სწორედ აქ მდებარეობს ფოტომგრძნობიარე მატრიცა ან ფოტომგრძნობიარე ფილმი.

ლინზების ფოკუსური სიგრძე პირდაპირ დამოკიდებულია მისი ამოზნექილი ზედაპირების გამრუდებაზე: რაც უფრო მცირეა გამრუდების რადიუსი (ანუ რაც უფრო დიდია ამოზნექილი), მით უფრო მოკლეა ფოკუსური მანძილი.

არის ობიექტები, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ მათზე ნაკადის ინციდენტის სიმკვრივე ელექტრომაგნიტური გამოსხივებაანუ, ან გაზარდეთ იგი ერთ წერტილში შეგროვებით, ან შეამცირეთ მისი დაშლით. ამ ობიექტებს ფიზიკაში ლინზები ეწოდება. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ საკითხს.

რა არის ლინზები ფიზიკაში?

ეს კონცეფცია ნიშნავს აბსოლუტურად ნებისმიერ ობიექტს, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გავრცელების მიმართულება. ეს ზოგადი განმარტებალინზები ფიზიკაში, რომელიც მოიცავს ოპტიკურ სათვალეებს, მაგნიტურ და გრავიტაციულ ლინზებს.

ამ სტატიაში მთავარი ყურადღება დაეთმობა ოპტიკურ სათვალეებს, რომლებიც წარმოადგენს გამჭვირვალე მასალისგან დამზადებულ ობიექტებს და შემოიფარგლება ორი ზედაპირით. ერთ-ერთ ამ ზედაპირს აუცილებლად უნდა ჰქონდეს გამრუდება (ანუ იყოს სასრული რადიუსის სფეროს ნაწილი), წინააღმდეგ შემთხვევაში ობიექტს არ ექნება სინათლის სხივების გავრცელების მიმართულების შეცვლის თვისება.

ლინზების მუშაობის პრინციპი

ამ მარტივი ოპტიკური ობიექტის მუშაობის არსი მდგომარეობს რეფრაქციის ფენომენში მზის სხივები. XVII საუკუნის დასაწყისში ცნობილმა ჰოლანდიელმა ფიზიკოსმა და ასტრონომმა უილბრორდ სნელ ვან რუიენმა გამოაქვეყნა რეფრაქციის კანონი, რომელიც ამჟამად მის სახელს ატარებს. ამ კანონის ფორმულირება ასეთია: როცა მზის შუქიგადის ორ ოპტიკურად გამჭვირვალე მედიას შორის ინტერფეისში, მაშინ სინუსის პროდუქტი სხივსა და ზედაპირულ ნორმას შორის და იმ გარემოს გარდატეხის ინდექსი, რომელშიც ის ვრცელდება, არის მუდმივი მნიშვნელობა.

ზემოაღნიშნულის ასახსნელად მოვიყვანთ მაგალითს: დაეცემა სინათლე წყლის ზედაპირზე და კუთხე ნორმალურ ზედაპირსა და სხივს შორის უდრის θ 1-ს. შემდეგ სინათლის სხივი ირღვევა და იწყებს მის გავრცელებას წყალში θ 2 კუთხით ნორმალური ზედაპირის მიმართ. სნელის კანონის მიხედვით ვიღებთ: sin(θ 1)*n 1 = sin(θ 2)*n 2, აქ n 1 და n 2 არის ჰაერისა და წყლის გარდატეხის მაჩვენებლები, შესაბამისად. რა არის რეფრაქციული ინდექსი? ეს არის მნიშვნელობა, რომელიც აჩვენებს რამდენჯერ გამრავლების სიჩქარეს ელექტრომაგნიტური ტალღებივაკუუმში უფრო მეტია ვიდრე ოპტიკურად გამჭვირვალე გარემოსთვის, ანუ n = c/v, სადაც c და v არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში და გარემოში, შესაბამისად.

გარდატეხის ფიზიკა ფერმას პრინციპის შესრულებაში მდგომარეობს, რომლის მიხედვითაც სინათლე მოძრაობს ისე, რომ მინიმალური დროგადალახეთ მანძილი ერთი წერტილიდან მეორემდე სივრცეში.

ფიზიკაში ოპტიკური ლინზების გარეგნობა განისაზღვრება მხოლოდ ზედაპირების ფორმის მიხედვით, რომლებიც ქმნიან მას. დაცემის სხივის გარდატეხის მიმართულება დამოკიდებულია ამ ფორმაზე. ასე რომ, თუ ზედაპირის გამრუდება დადებითია (ამოზნექილი), მაშინ ლინზიდან გამოსვლისას სინათლის სხივი უფრო ახლოს გავრცელდება მის ოპტიკურ ღერძთან (იხ. ქვემოთ). პირიქით, თუ ზედაპირის გამრუდება უარყოფითია (ჩაზნექილი), მაშინ ოპტიკურ მინაზე გავლის შემდეგ სხივი ცენტრალური ღერძიდან შორს დაიწყებს.

კიდევ ერთხელ აღვნიშნოთ, რომ ნებისმიერი მრუდის ზედაპირი თანაბრად არღვევს სხივებს (სტელის კანონის მიხედვით), მაგრამ ნორმალურებს აქვთ განსხვავებული მიდრეკილება ოპტიკურ ღერძთან მიმართებაში, რაც იწვევს გარდატეხილი სხივის განსხვავებულ ქცევას.

ლინზას, რომელიც შემოსაზღვრულია ორი ამოზნექილი ზედაპირით, ეწოდება კონვერგირებადი ლინზა. თავის მხრივ, თუ იგი წარმოიქმნება უარყოფითი მრუდის მქონე ორი ზედაპირით, მაშინ მას გაფანტვა ეწოდება. ყველა სხვა ტიპი ასოცირდება მითითებული ზედაპირების კომბინაციასთან, რომელსაც ასევე ემატება თვითმფრინავი. რა თვისება ექნება კომბინირებულ ლინზას (განსხვავებული ან კონვერგენტული) დამოკიდებულია მისი ზედაპირების რადიუსების მთლიან გამრუდებაზე.

ლინზების ელემენტები და სხივების თვისებები

ფიზიკაში ლინზებში გამოსახულების შესაქმნელად, თქვენ უნდა გაეცნოთ ამ ობიექტის ელემენტებს. ისინი მოცემულია ქვემოთ:

• მთავარი ოპტიკური ღერძი და ცენტრი. პირველ შემთხვევაში, ისინი გულისხმობენ სწორ ხაზს, რომელიც გადის ობიექტივზე პერპენდიკულარულად მისი ოპტიკური ცენტრის გავლით. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, არის წერტილი ლინზის შიგნით, რომელიც გადის, რომლის მეშვეობითაც სხივი არ განიცდის რეფრაქციას.
• ფოკუსური მანძილი და ფოკუსი - მანძილი ცენტრსა და ოპტიკურ ღერძზე არსებულ წერტილს შორის, რომელშიც გროვდება ამ ღერძის პარალელურად ობიექტივზე მოხვედრილი ყველა სხივი. ეს განმარტება მართალია მათთვის, ვინც აგროვებს ოპტიკური სათვალე. განსხვავებულ ლინზების შემთხვევაში, ეს არ არის თვით სხივები, რომლებიც შეგროვდება წერტილში, არამედ მათი წარმოსახვითი გაგრძელება. ამ პუნქტს მთავარი აქცენტი ეწოდება.
• ოპტიკური სიმძლავრე. ეს არის ფოკუსური სიგრძის რეციპროკულის სახელი, ანუ D ​​= 1/f. იგი იზომება დიოპტრიებში (დოპტერებში), ანუ 1 დიოპტრიაში. = 1 მ -1.

ქვემოთ მოცემულია სხივების ძირითადი თვისებები, რომლებიც გადიან ლინზაში:

• ოპტიკურ ცენტრში გამავალი სხივი არ ცვლის მისი მოძრაობის მიმართულებას;
• ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად მოხვედრილი სხივები იცვლის მიმართულებას ისე, რომ გაიაროს მთავარ ფოკუსში;
• სხივები, რომლებიც ეცემა ოპტიკურ მინაზე ნებისმიერი კუთხით, მაგრამ გადის მის ფოკუსში, იცვლის გავრცელების მიმართულებას ისე, რომ ისინი პარალელურად ხდებიან მთავარი ოპტიკური ღერძის.

სხივების ზემოაღნიშნული თვისებები თხელი ლინზებისთვის ფიზიკაში (მათ ასე ეძახიან, რადგან არ აქვს მნიშვნელობა რა სფეროებიდან არის ისინი წარმოქმნილი და რამდენად სქელია, მხოლოდ ობიექტის მატერიის ოპტიკური თვისებები) გამოიყენება მათში გამოსახულების შესაქმნელად.

სურათები ოპტიკურ სათვალეებში: როგორ ავაშენოთ?

ქვემოთ მოცემულია ფიგურა, რომელიც დეტალურად აჩვენებს ობიექტის ამოზნექილ და ჩაზნექილ ლინზებში გამოსახულების აგების სქემებს (წითელი ისარი) მისი პოზიციიდან გამომდინარე.

ფიგურაში მოცემული სქემების ანალიზიდან გამომდინარეობს მნიშვნელოვანი დასკვნები:

• ნებისმიერი გამოსახულება აგებულია მხოლოდ 2 სხივზე (გადის ცენტრში და ძირითადი ოპტიკური ღერძის პარალელურად).
• კონვერგირებულ ლინზებს (მითითებულია ისრებით ბოლოებზე მიმართული გარედან) შეუძლია წარმოქმნას გადიდებული ან შემცირებული სურათი, რომელიც თავის მხრივ შეიძლება იყოს რეალური (რეალური) ან ვირტუალური.
• თუ ობიექტი ფოკუსირებულია, მაშინ ობიექტივი არ ქმნის მის გამოსახულებას (იხილეთ ქვედა დიაგრამა მარცხნივ ნახატზე).
• დიფუზური ოპტიკური სათვალეები (მითითებულია ისრებით მათ ბოლოებზე მიმართული შიგნით) ყოველთვის იძლევა შემცირებულ და ვირტუალურ გამოსახულებას, მიუხედავად ობიექტის პოზიციისა.

სურათამდე მანძილის პოვნა

იმის დასადგენად, თუ რა მანძილზე გამოჩნდება გამოსახულება, თუ ვიცით თავად ობიექტის პოზიცია, წარმოგიდგენთ ლინზის ფორმულას ფიზიკაში: 1/f = 1/d o + 1/d i, სადაც d o და d i არის მანძილი ობიექტამდე და მისი გამოსახულება ოპტიკური ცენტრიდან, შესაბამისად, f - მთავარი აქცენტი. თუ ჩვენ ვსაუბრობთოპტიკური შუშის შეგროვების შესახებ, მაშინ რიცხვი f იქნება დადებითი. პირიქით, განსხვავებული ლინზებისთვის f უარყოფითია.

გამოვიყენოთ ეს ფორმულა და მოვაგვაროთ მარტივი დავალება: ობიექტი იყოს d o = 2*f დაშორებით შემგროვებელი ოპტიკური მინის ცენტრიდან. სად გამოჩნდება მისი გამოსახულება?

პრობლემის პირობებიდან გვაქვს: 1/f = 1/(2*f)+1/d i. მდებარეობა: 1/d i = 1/f - 1/(2*f) = 1/(2*f), ანუ d i = 2*f. ამრიგად, გამოსახულება გამოჩნდება ობიექტივიდან ორი ფოკუსური წერტილის მანძილზე, მაგრამ მეორე მხარეს, ვიდრე თავად ობიექტი (ეს მითითებულია დადებითი ნიშანიმნიშვნელობები d i).

მოკლე ისტორია

საინტერესოა სიტყვა „ლინზის“ ეტიმოლოგიის მიცემა. ის მომდინარეობს ლათინური სიტყვებიდან lens და lentis, რაც ნიშნავს "ოსპს", რადგან ოპტიკური ობიექტები მათი ფორმით ნამდვილად ჰგავს ამ მცენარის ნაყოფს.

სფერულის რეფრაქციული ძალა გამჭვირვალე სხეულებიცნობილი იყო ძველი რომაელებისთვის. ამ მიზნით იყენებდნენ წყლით სავსე მრგვალ მინის ჭურჭელს. თავად შუშის ლინზების დამზადება მხოლოდ მე-13 საუკუნეში დაიწყო ევროპაში. მათ იყენებდნენ კითხვის ინსტრუმენტად (თანამედროვე სათვალე ან გამადიდებელი შუშა).

ოპტიკური ობიექტების აქტიური გამოყენება ტელესკოპების და მიკროსკოპების წარმოებაში თარიღდება მე-17 საუკუნიდან (პირველი ტელესკოპი გალილეომ გამოიგონა ამ საუკუნის დასაწყისში). გაითვალისწინეთ, რომ სტელის გარდატეხის კანონის მათემატიკური ფორმულირება, რომლის ცოდნის გარეშე შეუძლებელია მოცემული თვისებების მქონე ლინზების წარმოება, გამოქვეყნდა ჰოლანდიელი მეცნიერის მიერ იმავე მე-17 საუკუნის დასაწყისში.

სხვა სახის ლინზები

როგორც ზემოთ აღინიშნა, გარდა ოპტიკური რეფრაქციული ობიექტებისა, არსებობს აგრეთვე მაგნიტური და გრავიტაციული ობიექტები. პირველის მაგალითია მაგნიტური ლინზები ელექტრონული მიკროსკოპი, ნათელი მაგალითიმეორე არის სინათლის დინების მიმართულების დამახინჯება, როდესაც ის გადის მასიურ კოსმოსურ სხეულებთან (ვარსკვლავები, პლანეტები).