Pajisja e teleskopit. Enciklopedia e madhe e naftës dhe gazit

Përthyerja e dritës përdoret gjerësisht në instrumente të ndryshme optike: kamera, dylbi, teleskopë, mikroskopë. . . Një pjesë e domosdoshme dhe më thelbësore e pajisjeve të tilla është lentet.

Një lente është një trup homogjen optikisht transparent i kufizuar nga të dyja anët nga dy sipërfaqe sferike (ose një sferike dhe një e sheshtë).

Lentet janë bërë zakonisht prej qelqi ose plastike speciale transparente. Duke folur për materialin e lenteve, do ta quajmë xhami, kjo nuk luan një rol të veçantë.

4.4.1 lente bikonvekse

Konsideroni fillimisht një lente të kufizuar nga të dyja anët nga dy sipërfaqe sferike konvekse (Fig. 4.16). Një lente e tillë quhet lente bikonvekse. Detyra jonë tani është të kuptojmë rrjedhën e rrezeve në këtë lente.

Oriz. 4.16. Përthyerja në një lente bikonvekse

Situata më e thjeshtë është me një rreze që udhëton përgjatë boshtit kryesor optik të boshtit të simetrisë së thjerrëzave. Në fig. 4.16 kjo rreze largohet nga pika A0 . Boshti kryesor optik është pingul me të dy sipërfaqet sferike, kështu që kjo rreze kalon nëpër thjerrëza pa u thyer.

Tani le të marrim një rreze AB, që shkon paralelisht me boshtin kryesor optik. Në pikën B të rrezes që bie në thjerrëza, MN normale në sipërfaqen e thjerrëzës është tërhequr; meqenëse rrezja kalon nga ajri në xhamin optikisht më të dendur, këndi i thyerjes CBN është më i vogël se këndi i rënies ABM. Prandaj, rrezja e përthyer BC i afrohet boshtit kryesor optik.

Në pikën C të daljes së rrezes nga thjerrëza vizatohet gjithashtu një P Q normale.Rrezja kalon në ajër optikisht më pak të dendur, kështu që këndi i thyerjes QCD është më i madh se këndi i rënies P CB; rrezja përsëri thyhet drejt boshtit kryesor optik dhe e kalon atë në pikën D.

Kështu, çdo rreze paralele me boshtin kryesor optik, pas përthyerjes në thjerrëz, i afrohet boshtit kryesor optik dhe e kalon atë. Në fig. 4.17 tregon modelin e thyerjes së një rreze drite mjaft të gjerë paralele me boshtin kryesor optik.

Oriz. 4.17. Shmangia sferike në një lente bikonvekse

Siç mund ta shihni, një rreze e gjerë drite nuk fokusohet nga thjerrëza: sa më larg të jetë rrezja rënëse nga boshti kryesor optik, aq më afër thjerrëzës kalon boshtin kryesor optik pas përthyerjes. Ky fenomen quhet shmangie sferike dhe i referohet mangësive të thjerrëzave, sepse ne do të donim që thjerrëza të reduktonte një rreze paralele rrezesh në një pikë5.

Fokusimi shumë i pranueshëm mund të arrihet duke përdorur një rreze të ngushtë drite që kalon pranë boshtit kryesor optik. Pastaj devijimi sferik është pothuajse i padukshëm vështrim në fig. 4.18.

Oriz. 4.18. Fokusimi i një rreze të ngushtë me një lente konvergjente

Shihet qartë se një rreze e ngushtë paralel me boshtin kryesor optik, pasi kalon nëpër thjerrëza, mblidhet afërsisht në një pikë F. Për këtë arsye, thjerrëza jonë quhet

duke mbledhur.

5 Fokusimi i saktë i një rreze të gjerë është me të vërtetë i mundur, por për këtë sipërfaqja e thjerrëzave duhet të ketë një formë më komplekse sesa sferike. Bluarja e lenteve të tilla kërkon kohë dhe jo praktike. Është më e lehtë të bësh lente sferike dhe të përballesh me devijimin sferik të shfaqur.

Nga rruga, devijimi quhet sferik pikërisht sepse lind si rezultat i zëvendësimit të një lente komplekse jo sferike të fokusuar në mënyrë optimale me një të thjeshtë sferike.

Pika F quhet fokusi i thjerrëzës. Në përgjithësi, një lente ka dy vatra të vendosura në boshtin kryesor optik në të djathtë dhe në të majtë të thjerrëzës. Distancat nga vatrat në thjerrëza nuk janë domosdoshmërisht të barabarta me njëra-tjetrën, por ne do të merremi gjithmonë me situata ku vatrat janë të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me thjerrëzën.

4.4.2 Lente bikonkave

Tani do të shqyrtojmë një lente krejtësisht të ndryshme, të kufizuar nga dy sipërfaqe sferike konkave (Fig. 4.19). Një lente e tillë quhet lente bikonkave. Ashtu si më sipër, ne do të gjurmojmë rrjedhën e dy rrezeve, të udhëhequr nga ligji i thyerjes.

Oriz. 4.19. Përthyerja në një lente bikonkave

Rrezja që largohet nga pika A0 dhe shkon përgjatë boshtit kryesor optik nuk thyhet sepse boshti kryesor optik, duke qenë boshti i simetrisë së thjerrëzës, është pingul me të dy sipërfaqet sferike.

Rrezja AB, paralel me boshtin kryesor optik, pas thyerjes së parë fillon të largohet prej tij (sepse kur kalon nga ajri në xhami \CBN< \ABM), а после второго преломления удаляется от главной оптической оси ещё сильнее (так как при переходе из стекла в воздух \QCD >\PCB). Një lente bikonkave konverton një rreze paralele drite në një rreze divergjente (Fig. 4.20) dhe për këtë arsye quhet divergjente.

Këtu vërehet edhe devijimi sferik: vazhdimet e rrezeve divergjente nuk kryqëzohen në një pikë. Shohim se sa më larg të jetë rrezja rënëse nga boshti kryesor optik, aq më afër thjerrëzës vazhdimi i rrezes së thyer kalon boshtin kryesor optik.

Oriz. 4.20. Shmangia sferike në një lente bikonkave

Ashtu si në rastin e një lente dykonvekse, devijimi sferik do të jetë pothuajse i padukshëm për një rreze të ngushtë paraksiale (Fig. 4.21). Zgjatimet e rrezeve që ndryshojnë nga thjerrëza kryqëzohen afërsisht në një pikë në fokusin e thjerrëzës F.

Oriz. 4.21. Përthyerja e një rreze të ngushtë në një lente divergjente

Nëse një rreze e tillë divergjente hyn në syrin tonë, atëherë do të shohim një pikë të ndritshme prapa thjerrëzave! Pse? Mos harroni se si një imazh shfaqet në një pasqyrë të sheshtë: truri ynë ka aftësinë të vazhdojë rrezet divergjente derisa ato të kryqëzohen dhe të krijojnë iluzionin e një objekti të ndritshëm në kryqëzim (i ashtuquajturi imazh imagjinar). Është pikërisht një imazh i tillë virtual i vendosur në fokusin e objektivit që do të shohim në këtë rast.

Përveç thjerrëzave bikonvekse të njohura për ne, këtu janë paraqitur: një lente plano-konvekse, në të cilën njëra nga sipërfaqet është e sheshtë dhe një lente konkave-konvekse, duke kombinuar sipërfaqet kufitare konkave dhe konvekse. Vini re se në një lente konkave-konveks, sipërfaqja konvekse është më e lakuar (rrezja e saj e lakimit është më e vogël); prandaj, efekti konvergjent i sipërfaqes refraktive konvekse tejkalon efektin e shpërndarjes së sipërfaqes konkave, dhe thjerrëza në tërësi është konvergjente.

Të gjitha lentet e mundshme difuzive janë paraqitur në Fig. 4.23.

Oriz. 4.23. Lente divergjente

Së bashku me një lente bikonkave, ne shohim një lente plano-konkave (një nga sipërfaqet e së cilës është e sheshtë) dhe një lente konveks-konkave. Sipërfaqja konkave e një lente konveks-konkave është më e lakuar, kështu që efekti i shpërndarjes së kufirit konkav mbizotëron mbi efektin konvergjent të kufirit konveks, dhe thjerrëza në tërësi është divergjente.

Përpiquni ta ndërtoni vetë rrugën e rrezeve në ato lloje lentesh që nuk i kemi marrë parasysh dhe sigurohuni që ato të jenë vërtet konverguese ose difuzive. Ky është një ushtrim i shkëlqyeshëm dhe nuk ka asgjë të vështirë në të pikërisht të njëjtat ndërtime që bëmë më lart!

Video mësimi 2: Lente divergjente - Fizika në eksperimente dhe eksperimente

Ligjërata: Lente konvergjente dhe divergjente. Lente e hollë. Gjatësia fokale dhe fuqia optike e një lente të hollë

Lente. Llojet e lenteve

Siç e dini, të gjitha fenomenet dhe proceset fizike përdoren në projektimin e makinerive dhe pajisjeve të tjera. Përthyerja e dritës nuk bën përjashtim. Ky fenomen është përdorur në prodhimin e kamerave, dylbive dhe syri i njeriut është gjithashtu një lloj pajisje optike që mund të ndryshojë rrjedhën e rrezeve. Për këtë, përdoret një lente.

Lente- ky është një trup transparent, i cili kufizohet nga të dyja anët me sfera.

Në kursin e fizikës shkollore merren parasysh thjerrëzat e bëra prej qelqi. Megjithatë, mund të përdoren materiale të tjera.

Ekzistojnë disa lloje kryesore të lenteve që kryejnë funksione të caktuara.

lente bikonvekse

Nëse thjerrëzat përbëhen nga dy hemisfera konvekse, atëherë ato quhen bikonvekse. Le të shohim se si sillen rrezet kur kalojnë nëpër një lente të tillë.

Në imazh A 0 Dështë boshti kryesor optik. Kjo është rrezja që kalon në qendër të thjerrëzës. Thjerrëza është simetrike rreth këtij boshti. Të gjitha rrezet e tjera që kalojnë nëpër qendër quhen boshte anësore, për sa i përket simetrisë së tyre nuk vërehet.

Konsideroni një rreze incidenti AB, e cila thyhet për shkak të kalimit në një medium tjetër. Pasi rrezja e thyer prek murin e dytë të sferës, ajo thyhet përsëri përpara se të kalojë boshtin kryesor optik.

Nga kjo mund të konkludojmë se nëse një rreze e caktuar shkonte paralelisht me boshtin kryesor optik, atëherë pasi të kalojë nëpër thjerrëza do të kalojë boshtin kryesor optik.

Të gjitha rrezet që janë afër boshtit kryqëzohen në një pikë, duke krijuar një rreze. Ato rreze që janë larg boshtit kryqëzohen në një vend më afër thjerrëzës.

Dukuria në të cilën rrezet konvergojnë në një pikë quhet duke u fokusuar, dhe pika e fokusit është fokusi.

Fokusi (gjatësia fokale) tregohet në figurë me shkronjë F.

Një lente në të cilën rrezet mblidhen në një pikë prapa saj quhet lente konvergjente. Kjo eshte bikonveks lente është mbledhjen.

Çdo lente ka dy vatra - ato janë para dhe prapa saj.

Lente bikonkave

Një lente e bërë nga dy hemisfera konkave quhet bikonkave.

Siç shihet nga figura, rrezet që godasin një lente të tillë thyhen dhe në dalje nuk e kalojnë boshtin, por përkundrazi priren prej tij.

Nga kjo mund të konkludojmë se një lente e tillë shpërndan, dhe për këtë arsye quhet duke u shpërndarë.

Nëse rrezet që janë shpërndarë vazhdojnë përpara thjerrëzës, atëherë ato do të mblidhen në një pikë, e cila quhet fokus imagjinar.

Lentet konvergjente dhe divergjente mund të marrin edhe lloje të tjera, siç tregohet në figura.

1 - bikonveks;

2 - plano-konveks;

3 - konkave-konveks;

4 - bikonkave;

5 - plano-konkave;

6 - konveks-konkave.

Në varësi të trashësisë së thjerrëzave, ajo mund të thyejë rrezet pak a shumë. Për të përcaktuar se sa fort përthyhet një lente, quhet një sasi fuqia optike.

D është fuqia optike e thjerrëzave (ose sistemit të lenteve);

F është gjatësia fokale e thjerrëzave (ose sistemit të lenteve).

[D] = 1 dioptri. Njësia e fuqisë optike të një lente është dioptri (m -1).

lente e hollë

Kur studiojmë lente, ne do të përdorim konceptin e një lente të hollë.

Pra, merrni parasysh figurën, e cila tregon një lente të hollë. Pra, një lente e hollë është ajo në të cilën trashësia është mjaft e vogël. Megjithatë, pasiguria është e papranueshme për ligjet fizike, kështu që termi "mjaftueshëm" është i rrezikshëm për t'u përdorur. Besohet se një lente mund të quhet e hollë kur trashësia është më e vogël se rrezet e dy sipërfaqeve sferike.

1340. Gjatësia fokale e thjerrëzës është 10 cm Sa është fuqia e saj optike?

1341. Gjatësia fokale e një thjerrëze divergjente është 12,5 cm Përcaktoni fuqinë optike të thjerrëzës.

1342. Gjatësia fokale e teleskopit më të madh Pulkovo është rreth 14 m Sa është fuqia optike e thjerrëzës së tij?

1343. Sa është gjatësia fokale e një thjerrëze nëse fuqia e saj optike është 0,4 dioptra?

1344. Gjatësia fokale e lenteve të kamerës është 60 mm. Cila është fuqia optike e kamerës?

1345. Ka dy thjerrëza: e para - me gjatësi vatrore 5 cm, e dyta - me gjatësi vatrore 20 cm.. Cila nga thjerrëzat përthyhet më shumë?

1346. Një burim drite u vendos në fokusin kryesor të një lente konvergjente. Vizatoni rrjedhën e rrezeve.

1347. Ndërtoni një imazh të një lapsi në këmbë vertikalisht, i formuar nga një lente konvergjente, për rastin kur lapsi është pas dyfishit të gjatësisë fokale.

1348. Lapsi qëndron midis fokusit dhe gjatësisë së dyfishtë fokale të thjerrëzës konvergjente. Vizatoni imazhin që rezulton.

1349. Ndërtoni një figurë të një lapsi që qëndron midis fokusit të një thjerrëze konvergjente dhe vetë thjerrëzës.

1350. Një lente konvergjente shpërndan rrezet që bien në thjerrëz nga një burim pikësor drite. Ku është burimi pikësor i dritës në këtë rast?

1351. Tregoni me ndërtim mënyrën më të thjeshtë për të përcaktuar gjatësinë fokale kryesore të një thjerrëze konvergjente. Trego këtë përvojë.

1352. Objekti AB është në fokusin e dyfishtë të thjerrëzës konvergjente (Fig. 169). Ndërtoni imazhin e tij. Përshkruani imazhin.

1353. Ndërtoni një imazh të një burimi pikësor të dritës S, i cili formon një lente konvergjente, për rastet e paraqitura në figurën 170.

1354. Një lente divergjente jep një imazh të një objekti AB (Fig. 171). Vizatoni këtë imazh dhe listoni vetitë e tij. Si varet madhësia e imazhit nga distanca midis objektit dhe thjerrëzës?

1355. Ndërtoni një imazh të një pike ndriçuese S, të formuar nga një lente divergjente (Fig. 172). Përshkruani imazhin.

1356. Në figurën 173, OO' është boshti kryesor optik i thjerrëzës, S është një burim drite pikash, S' është imazhi i saj. Paraqitni pozicionin e thjerrëzës dhe vatrat e saj. Përcaktoni nëse është një lente konvergjente apo divergjente?

1357. Në njërën nga kutitë në figurën 174 ka një lente konvergjente, në tjetrën - një divergjente. Përcaktoni sipas konstruksionit se cila lente është cila.

1358. Një objekt ndodhet në një distancë prej 20 cm nga thjerrëza konvergjente dhe imazhi i tij ndodhet në një distancë f = 10 cm nga thjerrëza. Sa është distanca e thjerrëzës?

1359. Nga shishja deri te thjerrëza konvergjente distanca është d=30 cm dhe imazhi aktual i saj me thjerrëzën është distanca f=60 cm Përcaktoni gjatësinë fokale të thjerrëzës.

1360. Objekti ndodhet në një distancë prej 40 cm nga thjerrëza konvergjente. Imazhi i tij është marrë në një distancë prej 120 cm.. Sa është gjatësia fokale e thjerrëzës?

1361. Një laps vendoset në një distancë prej 50 cm nga një thjerrëz konvergjente. Sa larg është imazhi nga lentet? Gjatësia fokale e thjerrëzës është 10 cm Përshkruani imazhin e një lapsi.

1362. Figura e një objekti të formuar nga një lente konvergjente është marrë në një distancë prej 22 cm. Gjatësia fokale e thjerrëzës është 20 cm. Në çfarë largësie ndodhet objekti nga thjerrëza nëse:
a) imazhi i tij është real;
b) a është imazhi i tij imagjinar?

1363. Ekziston një lente dykonvekse e zbrazët e qelqit e mbushur me ajër në ujë. Një rreze paralele e rrezeve të dritës bie mbi lente. Si do të jetë kjo rreze pasi të kalojë nëpër thjerrëza? Bëni një vizatim.
Çfarë lloj imazhesh do të japë një lente e tillë në ujë? A është një lente bikonvekse gjithmonë një lente konvergjente?

1364. Analizoni një problem të ngjashëm për një lente të zbrazët bikonkave të mbushur me ajër dhe të vendosur në ujë. Nëse ka syze ore në klasën e fizikës së shkollës, bëni prej tyre lentet e përshkruara më sipër dhe eksperimentoni me to.

1365. Duke përdorur formulën e një thjerrëze konvergjente:
1/d+1/f=1/F, njehsoni pozicionin dhe përcaktoni natyrën e imazhit të objekteve në distanca të ndryshme nga thjerrëza, për rastet e treguara në tabelë.
Për rastet d

1366. Shkruaj formulën e thjerrëzës divergjente, duke marrë parasysh se distanca nga qendra optike e thjerrëzës deri në imazhin virtual të një pike merret me shenjën minus.

1367. Përcaktoni fuqinë optike të një thjerrëze gjatësia fokale e së cilës është 10 cm; - 10 cm.

1368. Në çfarë largësie nga thjerrëza me gjatësi fokale F = 10 cm do të fitohet imazhi i një objekti të vendosur në një distancë prej 50 cm nga thjerrëza?

1369. Figura e një objekti të vendosur në një distancë prej 40 cm nga një lente bikonvekse është marrë në një distancë prej 15 cm nga thjerrëza. Përcaktoni gjatësinë fokale të thjerrëzës dhe madhësinë e figurës nëse madhësia e vetë objektit është 60 cm.

1370. Në një fotografi të bërë nga një aparat fotografik me lente fotografike me gjatësi fokale 13,5 cm, me gjatësi kamera 15 cm, është marrë imazhi i një objekti me përmasa 2 cm. Cila është madhësia reale e objektit?

1371. Distanca ndërmjet llambës së dritës dhe ekranit është L = 150 cm Midis tyre vendoset një lente konvergjente, e cila jep një imazh të mprehtë të fijeve të llambës së dritës në ekran në dy pozicione të thjerrëzës. Sa është gjatësia fokale e thjerrëzës nëse distanca ndërmjet pozicioneve të treguara të thjerrëzës është l = 30 cm?

1372. Një objekt është në një distancë prej 20 cm nga thjerrëza, dhe imazhi i tij aktual është në një distancë prej 5 cm nga thjerrëza. Përcaktoni fuqinë optike të thjerrëzave.

1373. Imazhi aktual i një flluske me ngjitës është marrë në një distancë prej 42 cm nga thjerrëza, fuqia optike e së cilës është 2,5 dioptra. Sa larg është flluska nga thjerrëza?

1374. Një objekt është në një distancë prej 30 cm nga një lente divergjente, imazhi i tij virtual është në një distancë prej 15 cm nga thjerrëza. Përcakton gjatësinë fokale të thjerrëzës.

1375. Fuqia optike e thjerrëzës është 2,5 dioptra. Burimi i dritës ndodhet në boshtin e tij kryesor optik. Sa larg është burimi i dritës nga thjerrëza?

1376. Një objekt 50 cm i lartë ndodhet në një distancë d=60 cm nga një thjerrëz konvergjente me gjatësi fokale F=40 cm Përcaktoni lartësinë e figurës.

1377. Një burrë 2 m i gjatë u fotografua me një aparat fotografik (gjatësia fokale e lenteve 12 cm). Madhësia e personit në foto doli të jetë 10 mm. përcaktoni distancën midis personit dhe thjerrëzës.

1378*. Lentja e projektorit ka një gjatësi fokale prej 15 cm dhe ndodhet në një distancë prej 6 m nga ekrani. Përcaktoni zmadhimin linear të figurës në ekran.

1379*. Në vend të një thjerrëze me gjatësi fokale 15 cm (shih detyrën e mëparshme) vendosën një lente me gjatësi fokale 12 cm.. Sa ishte zmadhimi i figurës në ekran?

1382*. A mendoni se është e mundur të merrni një imazh të një rrëshqitjeje nga një projektor në një ekran pasqyre?
Nr. Sepse të gjitha rrezet do të reflektohen nga sipërfaqja.

1383*. Vizatoni rrugën e rrezeve në mikroskop.

1384. Vizatoni rrugën e rrezeve në teleskop.

lente bikonvekse

Lente plano-konvekse

Karakteristikat e lenteve të holla

Në varësi të formave, ka kolektive(pozitive) dhe duke u shpërndarë lente (negative). Grupi i thjerrëzave konvergjente zakonisht përfshin thjerrëzat, në të cilat mesi është më i trashë se skajet e tyre dhe grupi i thjerrëzave divergjente janë thjerrëzat, skajet e të cilave janë më të trasha se mesi. Vini re se kjo është e vërtetë vetëm nëse indeksi i thyerjes materiali i lenteve ka më shumë se mjedisi. Nëse indeksi i thyerjes së thjerrëzave është më i vogël, situata do të ndryshojë. Për shembull, një flluskë ajri në ujë është një lente shpërhapëse bikonvekse.

Lentet zakonisht karakterizohen nga e tyre fuqia optike(i matur në dioptri), ose gjatësia fokale.

Për ndërtimin e pajisjeve optike me korrigjuar devijimi optik(para së gjithash - kromatike, e kushtëzuar dispersioni i dritës , - akromatet dhe apokromatet) veti të tjera të thjerrëzave/materialeve të tyre janë gjithashtu të rëndësishme, për shembull, indeksi i thyerjes, koeficienti i dispersionit, transmetimi i materialit në diapazonin optik të zgjedhur.

Ndonjëherë sistemet optike të lenteve/thjerrëzave (refraktorët) janë projektuar posaçërisht për përdorim në media me një indeks refraktiv relativisht të lartë (shih mikroskopin e zhytjes, lëngjet zhytëse).

Llojet e lenteve:
Mbledhja:
1 - bikonveks
2 - sheshtë-konveks
3 - konkave-konveks (menisku pozitiv)
Shpërndarje:
4 - bikonkave
5 - banesë-konkave
6 - konveks-konkav (menisku negativ)

Një lente konveks-konkave quhet menisk dhe mund të jetë kolektive (trashohet kah mesi) ose shpërndarëse (trashet drejt skajeve). Menisku, rrezet e sipërfaqes së të cilit janë të barabarta, ka një fuqi optike të barabartë me zero (përdoret për korrigjim dispersion ose si lente mbuluese). Pra, thjerrëzat e syzeve miopike janë zakonisht menisqe negative.

Një veti dalluese e një lente konvergjente është aftësia për të mbledhur rrezet që bien në sipërfaqen e saj në një pikë të vendosur në anën tjetër të thjerrëzës.

Elementet kryesore të thjerrëzës: NN - kryesore boshti optik- një vijë e drejtë që kalon nëpër qendrat e sipërfaqeve sferike që kufizojnë thjerrëzat; O - qendër optike - një pikë që, për thjerrëzat bikonvekse ose bikonkave (me të njëjtat rreze sipërfaqësore), ndodhet në boshtin optik brenda thjerrëzës (në qendër të saj).
shënim. Rruga e rrezeve tregohet si në një lente të idealizuar (të sheshtë), pa treguar thyerjen në kufirin e fazës reale. Për më tepër, shfaqet një imazh disi i ekzagjeruar i një lente bikonvekse.

Nëse një pikë ndriçuese S vendoset në një distancë të caktuar përpara thjerrëzës konvergjente, atëherë një rreze drite e drejtuar përgjatë boshtit do të kalojë përmes thjerrëzës brenda një kohe të shkurtër. përthyer, dhe rrezet që nuk kalojnë nga qendra do të përthyhen drejt boshtit optik dhe do të kryqëzohen mbi të në një pikë F, që do të jetë imazhi i pikës S. Kjo pikë quhet fokus i konjuguar, ose thjesht fokusi.

Nëse drita nga një burim shumë i largët bie mbi thjerrëzën, rrezet e së cilës mund të përfaqësohen si udhëtuese në një rreze paralele, atëherë me daljen prej saj, rrezet do të përthyhen në një kënd më të madh dhe pika F do të lëvizë më afër lente në boshtin optik. Në këto kushte, quhet pika e kryqëzimit të rrezeve që dalin nga thjerrëza fokusi kryesor F', dhe distanca nga qendra e thjerrëzës në fokusin kryesor është gjatësia kryesore fokale.

Rrezet që bien në një lente divergjente, pas daljes nga ajo, do të përthyhen drejt skajeve të thjerrëzës, domethënë ato do të shpërndahen. Nëse këto rreze vazhdojnë në drejtim të kundërt siç tregohet në figurë nga vija me pika, atëherë ato do të konvergojnë në një pikë F, e cila do të jetë fokusi kjo lente. Ky fokus do të imagjinare.

Fokusi i dukshëm i një lente divergjente

Ajo që u tha për fokusin në boshtin kryesor optik vlen njësoj për ato raste kur imazhi i një pike ndodhet në një bosht optik dytësor ose të pjerrët, d.m.th., një vijë që kalon nga qendra e thjerrëzës në një kënd me atë kryesore. boshti optik. Plani pingul me boshtin kryesor optik, i vendosur në fokusin kryesor të thjerrëzës, quhet rrafshi kryesor fokal, dhe në fokusin e konjuguar - vetëm rrafshi fokal.

Lentet grumbulluese mund të drejtohen te objekti nga çdo anë, si rezultat i të cilave rrezet që kalojnë nëpër thjerrëza mund të mblidhen nga njëra ose tjetra anë e saj. Kështu, thjerrëza ka dy fokuse - përpara dhe e pasme. Ato janë të vendosura në boshtin optik në të dy anët e thjerrëzës në një gjatësi fokale nga qendra e thjerrëzës.

Imazhe me një lente të hollë konvergjente

Kur përshkruheshin karakteristikat e lenteve, u mor parasysh parimi i ndërtimit të një imazhi të një pike ndriçuese në fokusin e lenteve. Rrezet që godasin thjerrëzën nga e majta kalojnë përmes fokusit të saj të pasmë, dhe ato që përplasen nga e djathta kalojnë përmes fokusit të përparmë. Duhet të theksohet se në lentet divergjente, përkundrazi, fokusi i pasmë ndodhet përpara thjerrëzës, dhe ai i përparmë është prapa.

Ndërtimi nga thjerrëza i një imazhi të objekteve që kanë një formë dhe madhësi të caktuar përftohet si më poshtë: le të themi se linja AB është një objekt i vendosur në një distancë të caktuar nga thjerrëza, duke tejkaluar ndjeshëm gjatësinë e tij fokale. Nga çdo pikë e objektit përmes thjerrëzës do të kalojë një numër i panumërueshëm rrezesh, nga të cilat, për qartësi, figura tregon në mënyrë skematike rrjedhën e vetëm tre rrezeve.

Tre rrezet që dalin nga pika A do të kalojnë nëpër thjerrëza dhe do të kryqëzohen në pikat e tyre përkatëse të zhdukjes në A 1 B 1 për të formuar një imazh. Imazhi që rezulton është e vlefshme dhe me kokë poshtë.

Në këtë rast, imazhi është marrë në fokus të konjuguar në një plan fokal FF, disi i largët nga rrafshi kryesor fokal F'F', duke kaluar paralelisht me të përmes fokusit kryesor.

Nëse objekti është në një distancë të pafundme nga thjerrëza, atëherë imazhi i tij merret në fokusin e pasmë të thjerrëzës F' e vlefshme, me kokë poshtë dhe reduktuar në një pikë të ngjashme.

Nëse një objekt është afër thjerrëzës dhe është në një distancë më të madhe se dyfishi i gjatësisë fokale të thjerrëzës, atëherë imazhi i tij do të jetë e vlefshme, me kokë poshtë dhe reduktuar dhe do të vendoset prapa fokusit kryesor në segmentin midis tij dhe gjatësisë fokale të dyfishtë.

Nëse një objekt vendoset në dyfishin e gjatësisë fokale të thjerrëzës, atëherë imazhi që rezulton është në anën tjetër të thjerrëzës në dyfishin e gjatësisë fokale prej saj. Imazhi është marrë e vlefshme, me kokë poshtë dhe të barabartë në madhësi subjekt.

Nëse një objekt vendoset midis fokusit të përparmë dhe gjatësisë fokale të dyfishtë, atëherë imazhi do të merret pas gjatësisë fokale të dyfishtë dhe do të jetë e vlefshme, me kokë poshtë dhe i zgjeruar.

Nëse objekti është në rrafshin e fokusit kryesor të përparmë të thjerrëzës, atëherë rrezet, pasi kanë kaluar nëpër lente, do të shkojnë paralelisht, dhe imazhi mund të merret vetëm në pafundësi.

Nëse një objekt vendoset në një distancë më të vogël se gjatësia kryesore fokale, atëherë rrezet do të dalin nga thjerrëza në një rreze divergjente, pa u kryqëzuar askund. Kjo rezulton në një imazh imagjinare, e drejtpërdrejtë dhe i zgjeruar, d.m.th., në këtë rast, lentet funksionojnë si një xham zmadhues.

Është e lehtë të shihet se kur një objekt afrohet nga pafundësia në fokusin e përparmë të thjerrëzës, imazhi largohet nga fokusi i pasmë dhe, kur objekti arrin rrafshin e fokusit të përparmë, është në pafundësi prej tij.

Ky model ka një rëndësi të madhe në praktikën e llojeve të ndryshme të punës fotografike, prandaj, për të përcaktuar marrëdhënien midis distancës nga objekti në lente dhe nga thjerrëza në planin e imazhit, është e nevojshme të njihen gjërat themelore. formula e lenteve.

Formula e lenteve të hollë

Distancat nga pika e objektit në qendrën e thjerrëzës dhe nga pika e figurës në qendrën e thjerrëzës quhen gjatësitë fokale të konjuguara.

Këto sasi janë të varura nga njëra-tjetra dhe përcaktohen nga një formulë e quajtur formula e lenteve të hollë:

ku është distanca nga thjerrëza në objekt; - distanca nga lentet në imazh; është gjatësia kryesore fokale e thjerrëzës. Në rastin e një lente të trashë, formula mbetet e pandryshuar me ndryshimin e vetëm që distancat maten jo nga qendra e thjerrëzës, por nga aeroplanët kryesorë.

Për të gjetur një ose një sasi tjetër të panjohur me dy të njohura, përdoren ekuacionet e mëposhtme:

Duhet theksuar se shenjat e sasive u , v , f janë zgjedhur në bazë të konsideratave të mëposhtme - për një imazh real nga një objekt real në një lente konvergjente - të gjitha këto sasi janë pozitive. Nëse imazhi është imagjinar, distanca nga ajo merret si negative, nëse objekti imagjinare- distanca në të është negative, nëse thjerrëza është divergjente - gjatësia fokale është negative.

Shkalla e imazhit

Shkalla e imazhit () është raporti i dimensioneve lineare të figurës me dimensionet lineare përkatëse të objektit. Ky raport mund të shprehet në mënyrë indirekte si një fraksion, ku është distanca nga thjerrëza në imazh; është distanca nga thjerrëza në objekt.

Këtu ekziston një faktor zvogëlimi, pra një numër që tregon se sa herë dimensionet lineare të figurës janë më të vogla se dimensionet lineare aktuale të objektit.

Në praktikën e llogaritjeve, është shumë më i përshtatshëm për të shprehur këtë raport në terma ose , ku është gjatësia fokale e thjerrëzës.

.

Llogaritja e gjatësisë fokale dhe fuqisë optike të lenteve

Lentet janë simetrike, domethënë kanë të njëjtën gjatësi fokale pavarësisht nga drejtimi i dritës - majtas ose djathtas, gjë që, megjithatë, nuk vlen për karakteristika të tjera, për shembull, devijimet, vlera e së cilës varet nga cila anë e thjerrëzës është e kthyer drejt dritës.

Kombinim i shumëfishtë lente (Sistemi në qendër)

Lentet mund të kombinohen me njëra-tjetrën për të ndërtuar sisteme komplekse optike. Fuqia optike e një sistemi me dy thjerrëza mund të gjendet si një shumë e thjeshtë e fuqive optike të secilës lente (me kusht që të dy thjerrëzat të konsiderohen të holla dhe të vendosen afër njëra-tjetrës në të njëjtin bosht):

.

Nëse thjerrëzat janë të vendosura në një distancë nga njëra-tjetra dhe boshtet e tyre përkojnë (një sistem i një numri arbitrar lentesh me këtë veti quhet sistem i përqendruar), atëherë fuqia totale e tyre optike mund të gjendet me një shkallë të mjaftueshme saktësie nga shprehja e mëposhtme:

,

ku është distanca ndërmjet aeroplanët kryesorë lente.

Disavantazhet e një lente të thjeshtë

Në pajisjet moderne fotografike vendosen kërkesa të larta për cilësinë e imazhit.

Imazhi i dhënë nga një lente e thjeshtë, për shkak të një sërë mangësish, nuk i plotëson këto kërkesa. Eleminimi i shumicës së mangësive arrihet me zgjedhjen e duhur të një numri lentesh në një sistem optik të përqendruar - lente. Imazhet e marra me lente të thjeshta kanë disavantazhe të ndryshme. Disavantazhet e sistemeve optike quhen devijimet, të cilat ndahen në llojet e mëposhtme:

• Devijimet gjeometrike
• Aberacioni difraktiv(Ky devijim shkaktohet nga elementë të tjerë të sistemit optik dhe nuk ka të bëjë fare me vetë lentet).

Lente me veti të veçanta

Lente organike polimer

Lentet e kontaktit