КОНВЕРГЕНТНО СОЧИВО: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ВРСТЕ И РЕШЕНА ВЕЖБА - ФИЗИЧКИ - 2025

У сочива стапају су они тањи на ивицама које су дебљи у његовом централном делу. Као посљедица тога, они концентришу (конвергирају) зраке светлости који падају на њих паралелно са главном осовином у једној тачки. Ова тачка назива се фокус, или фокус слике, а представљена је словом Ф. Конвергентне или позитивне леће формирају оно што називамо стварним сликама објеката.

Типичан пример конвергентних сочива је повећало. Међутим, уобичајено је да ову врсту сочива пронађемо у много сложенијим уређајима као што су микроскопи или телескопи. У ствари, микроскоп основног слоја је онај који чине два конвергирајућа сочива која имају малу жаришну дужину. Ова сочива се називају објективна и окуларна.

Лупа, конвергентна сочива.

Конвергентна сочива се користе у оптици за различите примене, мада је можда и најбоље познато да се исправе недостаци вида. Стога су индиковани да лече хиперопију, презбиопију и неке врсте астигматизма, попут хиперопског астигматизма.

карактеристике

Конвергентни објектив. Цхетворно

Конвергентна сочива имају бројне карактеристике које их дефинишу. У сваком случају, можда је најважнија она коју смо у својој дефиницији већ напредовали. Тако се конвергентне леће карактеришу тако што се кроз фокус изоштре било који зрак који падне на њих у правцу паралелном с главном осовином.

Даље, реципрочно, сваки инцидентни зрак који пролази фокус се ломи паралелно са оптичком оси сочива.

Конвергентни елементи сочива

За његову студију, важно је знати који елементи чине леће уопште и посебно конвергентна сочива.

Опћенито, назива се оптичким центром сочива до тачке у којој сваки зрак који пролази кроз њега не доживљава никакав одмак.

Главна осовина је линија која спаја оптички центар, а главни фокус, који смо већ коментарисали, представљен је словом Ф.

Главни фокус је тачка у којој су све зраке које погоде сочиво паралелне са главном оси.

Фокална дуљина је удаљеност између оптичког центра и фокуса.

Центри закривљености су дефинисани као центри сфера који стварају сочиво; Полумјери закривљености су радијуси сфера које потичу сочиво.

И на крају, централна равнина сочива назива се оптичка равнина.

Формирање слике у конвергентним сочивима

Да би се слике формирале у конвергентним сочивима, мора се узети у обзир низ основних правила која су објасњена у даљем тексту.

Ако сноп погоди сочиво паралелно са оси, настали сноп се конвергира у фокус слике. Супротно томе, ако инцидентни зрак пролази кроз фокус објекта, зрак излази у правцу паралелном са осе. Најзад, зраци који пролазе кроз оптички центар се пребијају, а да притом не доживе никакав отклон.

Као последица тога, у конвергентном сочиву могу се догодити следеће ситуације:

- Да се ​​предмет налази у односу на оптичку равнину на удаљености већој од двоструке жаришне дужине. У том случају, слика која је створена је стварна, обрнута и мања од објекта.

- Да се ​​предмет налази на удаљености од оптичке равни једнаке двострукој жаришној дужини. Када се то догоди, добијена слика је права слика, обрнута и исте величине као и објект.

- Да се ​​објекат налази на удаљености од оптичке равни између једном и два пута више жаришне удаљености. Тада се ствара слика која је стварна, обрнута и већа од оригиналног објекта.

- Да се ​​објекат налази на удаљености од оптичке равни која је мања од жаришне дужине. У том случају, слика ће бити виртуална, директна и већа од објекта.

Типови конвергентних сочива

Постоје три различите врсте конвергентних сочива: биконвексна сочива, плано-конвексна сочива и конкавно-конвексна сочива.

Двоконвексна сочива, као што и име говори, састоје се од две конвексне површине. Плано-конвексни, у међувремену, имају равну и конвексну површину. И на крају, конкавна конвексна сочива састоје се од благо конкавне и конвексне површине.

Разлика са дивергентним сочивима

Конвергентни објектив. Фир0002 (разговор) (отпреме)

Дивергентне леће се, с друге стране, разликују од конвергентних сочива по томе што се дебљина смањује од ивица према средини. Стога, супротно ономе што се догодило са конвергентним сочивима, у овој врсти сочива раздвајају се светлосни зраци који ударају паралелно са главном оси. На тај начин они формирају оно што се назива виртуалним сликама објеката.

У оптици се дивергентна или негативна сочива, као што су позната, користе првенствено за исправљање кратковидности.

Гауссове једнаџбе танких сочива и увећање сочива

Уопштено, врста лећа која се проучавају су она која се називају танка сочива. Они су дефинисани као они који имају малу дебљину у односу на полумјере закривљености површина које их ограничавају.

Ова врста сочива може се проучавати Гауссовом једначином и једнаџбом која омогућава одређивање увећања сочива.

Гауссова једначина

Гауссова једнаџба за танка сочива користи се за решавање мноштва основних оптичких проблема. Отуда и његов велики значај. Израз је следећи:

1 / ф = 1 / п + 1 / к

Где је 1 / ф оно што се зове снага сочива и ф је жаришна дужина или удаљеност од оптичког центра до фокуса Ф. Јединица за мерење снаге сочива је диоптрија (Д), где је 1 Д = 1 м ^-1 . Са своје стране, п и к су удаљеност на којој се предмет налази и удаљеност на којој се посматра његова слика.

Увећање сочива

Бочно увећање танког сочива добија се следећим изразом:

М = - к / п

Где је увећање М. Из вредности повећања може се закључити низ последица:

Ако је -М-> 1, величина слике је већа од објекта

Ако је -М- <1, величина слике је мања од величине објекта

Ако је М> 0, слика је исправна и на истој страни сочива као и објект (виртуелна слика)

Ако је М <0, слика је обрнута и на супротној страни објекта (стварна слика)

Вежба решена

Тело се налази на метар удаљености од конвергентног сочива, које има жаришну дуљину од 0,5 метара. Како ће изгледати слика тела? Колико ће далеко бити?

Имамо следеће податке: п = 1 м; ф = 0,5 м.

Ове вредности прикључујемо у Гауссову једнаџбу за танке сочива:

1 / ф = 1 / п + 1 / к

И остаје следеће:

1 / 0,5 = 1 + 1 / к; 2 = 1 + 1 / к

Изолујемо 1 / к

1 / к = 1

Да бисте очистили к и добили:

к = 1

Дакле, једначину заменимо за увећање сочива:

М = - к / п = -1 / 1 = -1

Стога је слика стварна од к> 0, обрнута јер је М <0 и једнаке величине, пошто је апсолутна вредност М 1. Коначно, слика је један метар удаљена од фокуса.

Референце

1. Светло (друго). На Википедији. Преузето 18. марта 2019, са ес.википедиа.орг.
2. Лекнер, Јохн (1987). Теорија рефлексије, електромагнетних и честица таласа. Спрингер.
3. Светло (друго). У Википедији. Преузето 20. марта 2019. са ен.википедиа.орг.
4. Објектив (други). На Википедији. Преузето 17. марта 2019, са ес.википедиа.орг.
5. Објектив (оптика). У Википедији. Преузето 19. марта 2019, са ен.википедиа.орг.
6. Хецхт, Еугене (2002). Оптика (4. изд.). Аддисон Веслеи.
7. Типлер, Паул Аллен (1994). Физички. 3рд Едитион. Барселона: Преокренуо сам се.