ROZLIŠUJÍCÍ SE ČOČKA: VLASTNOSTI, PRVKY, TYPY, APLIKACE - FYZICKÝ - 2025

Tyto rozdílné čočky jsou ty, které jsou tenčí ve své střední části tlustší a na okrajích. V důsledku toho oddělují (rozbíhají se) světelné paprsky, které je zasáhnou rovnoběžně s hlavní osou. Jeho rozšíření se nakonec sbíhají na zaostření obrazu umístěném nalevo od objektivu.

Divergentní čočky, nebo negativní, jak jsou také známy, vytvářejí tzv. Virtuální obrazy objektů. Mají různé aplikace. Zejména v oftalmologii se používají k nápravě krátkozrakosti a některých typů astigmatismu.

Randrijo87

Takže pokud jste krátkozraký a nosí brýle, máte po ruce dokonalý příklad divergentní čočky.

Odlišné funkce objektivu

Jak bylo vysvětleno dříve, divergentní čočky jsou ve své centrální části užší než na okrajích. Kromě toho je u tohoto typu čoček jeden z jeho povrchů vždy konkávní. To dává tomuto typu čoček řadu charakteristik.

Zpočátku prodlužování paprsků, které je zasáhne, vede k vytvoření virtuálních obrázků, které nelze sbírat na žádném typu obrazovky. Je tomu tak proto, že paprsky procházející objektivem se v žádném bodě nespojují, protože se odchylují ve všech směrech. Kromě toho se paprsky v závislosti na zakřivení čočky otevřou ve větší či menší míře.

Dalším důležitým rysem tohoto typu čočky je, že zaostření je nalevo od čočky, takže je mezi ní a objektem.

Kromě toho jsou v odlišných čočkách obrazy menší než objekt a jsou mezi ním a zaostřením.

JiPaul / od Henrika

Rozdílné prvky čočky

Při jejich studiu je důležité vědět, jaké prvky vytvářejí čočky obecně, a zejména divergentní čočky.

Bod, kterým paprsky nejsou odkloněny, se nazývá optické centrum čočky. Hlavní osou je čára, která spojuje uvedený bod a hlavní fokus, přičemž druhý bod je představován písmenem F.

Hlavní fokus názvu je bod, ve kterém jsou všechny paprsky, které zasáhly čočku, nalezeny rovnoběžně s hlavní osou.

Tímto způsobem se vzdálenost mezi optickým středem a fokusem nazývá ohnisková vzdálenost.

Středy křivosti jsou definovány jako středy koulí, které tvoří čočku; Tímto způsobem jsou poloměry zakřivení poloměry koulí, které dávají vzniknout čočce. A konečně, centrální rovina čočky se nazývá optická rovina.

Zobrazování

Pro grafické stanovení tvorby obrazu v tenké čočce je nutné znát pouze směr, kterým

se budou řídit dva ze tří paprsků, jejichž trajektorie je známa.

Jedním z nich je ten, který zasáhne čočku rovnoběžně s optickou osou čočky. Jakmile je objektiv lomen, projde zaostřením obrazu. Druhý paprsek, jehož cesta je známa, je cesta optickým středem. To nezmění jeho trajektorii.

Třetí a poslední je ten, který prochází fokusem objektu (nebo jeho prodloužení protíná fokus objektu), který po lomu bude sledovat směr rovnoběžný se směrem optické osy čočky.

Tímto způsobem se obecně v čočkách vytvoří jeden nebo druhý typ obrazu v závislosti na poloze předmětu nebo těla vzhledem k čočce.

Avšak v konkrétním případě divergentních čoček, bez ohledu na polohu těla před čočkou, bude mít obraz, který bude vytvořen, určité vlastnosti. A v divergentních čočkách bude obraz vždy virtuální, menší než tělo a právo.

Aplikace

Skutečnost, že mohou oddělit světlo, které jimi prochází, dává divergentním objektivům některé zajímavé vlastnosti v oblasti optiky. Tímto způsobem mohou napravit krátkozrakost a některé specifické typy astigmatismu.

Rozbíhavé oční čočky oddělují paprsky světla, takže když dosáhnou lidského oka, jsou dále od sebe. Když tedy procházejí rohovkou a čočkou, jdou dále a mohou dosáhnout sítnice, což způsobuje problémy se zrakem u lidí s krátkozrakostí.

Typy

Jak jsme již diskutovali, sbíhající se čočky mají alespoň jeden konkávní povrch. Z tohoto důvodu existují tři typy divergentních čoček: biconcave, plano-concave a convex-concave.

Divergentní bikonkávní čočky se skládají ze dvou konkávních povrchů, rovinné konkávní čočky mají konkávní a plochý povrch, zatímco u konvexních nebo divergentních menisků je jeden povrch mírně konvexní a druhý konkávní.

Rozdíly s konvergujícími čočkami

U sbíhajících se čoček se na rozdíl od toho, co se děje v divergujících čočkách, tloušťka snižuje od středu směrem k okrajům. U tohoto typu čoček jsou tedy paprsky světla, které padají rovnoběžně s hlavní osou, soustředěny nebo sbíhají se v jediném bodě (v ohnisku). Tímto způsobem vždy vytvářejí skutečné obrazy objektů.

V optice se konvergentní nebo pozitivní čočky používají hlavně ke korekci hyperopie, presbyopie a některých typů astigmatismu.

Grantexgator

Gaussova rovnice čoček a zvětšení čočky

Typ čoček, které se nejčastěji studují, se označuje jako tenké čočky. To definuje všechny čočky, jejichž tloušťka je velmi nízká ve srovnání s poloměry zakřivení povrchů, které je omezují.

Studium tohoto typu čočky lze provést hlavně prostřednictvím dvou rovnic: Gaussovy rovnice a rovnice, která umožňuje určit zvětšení čočky.

Gaussova rovnice

Důležitost gaussovské rovnice pro tenké čočky spočívá ve velkém počtu základních optických problémů, které může vyřešit. Jeho výraz je následující:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Kde 1 / f je síla čočky af je ohnisková vzdálenost nebo vzdálenost od optického středu k ohnisku F. Měrnou jednotkou síly čočky je dioptrie (D), přičemž hodnota je 1 D = 1 m ^-1. Pro jejich část, p, a q jsou příslušně vzdálenost, ve které je objekt umístěn, a vzdálenost, ve které je pozorován jeho obraz.

Cvičení vyřešeno

Tělo je umístěno 40 centimetrů od divergující čočky s ohniskovou vzdáleností -40 centimetrů. Pokud je výška objektu 5 cm, vypočítejte výšku obrázku. Určete také, zda je obraz přímý nebo obrácený.

Máme následující údaje: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Tyto hodnoty jsou nahrazeny do Gaussovy rovnice pro tenké čočky:

1 / f = 1 / p + 1 / q

A dostanete:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Od kde q = - 20 cm

Dále nahradíme výsledky získané v rovnici zvětšením čočky:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Získání, že hodnota zvýšení je:

M = h '/ h = 0,5

Řešením z této rovnice h ', což je hodnota výšky obrázku, dostaneme:

h '= h / 2 = 2,5 cm.

Výška obrázku je 2,5 cm. Obraz je rovný, protože M> 0 a zmenšený, protože absolutní hodnota M je menší než 1.

Reference

1. Světlo (nd). Na Wikipedii. Citováno z 11. dubna 2019, z es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teorie odrazu, elektromagnetických a částicových vln. Springer.
3. Světlo (nd). Na Wikipedii. Citováno z 11. dubna 2019, z en.wikipedia.org.
4. Objektiv (nd). Na Wikipedii. Citováno z 11. dubna 2019, z es.wikipedia.org.
5. Objektiv (optika). Na Wikipedii. Citováno z 11. dubna 2019, z en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optika (4. vydání). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fyzický. 3. vydání. Barcelona: Obrátil jsem se.