Изграждане на изображението на обект с конвергентна тънка леща
17 януари 2018 г., 6 минути време за четене
A лещи се състои от прозрачна среда, ограничена от два сферични диоптъра с радиуси r1 и r2.
A диоптър е повърхност, която разделя две еднородни прозрачни среди, изотропни и с различни показатели на пречупване.
Линията, която свързва центровете C1 и C2 на тези диоптри, представлява оптичната ос на обектива.
Ако радиусите на двата диоптъра са равни, тогава центърът на лещата е нейният оптичен център О.
Ако лещата е по-тънка по краищата си, отколкото в средата, това е a сближаваща се леща, в противен случай е a дивергентна леща.
Диаграма на сходяща се леща
Диаграма на отклоняваща се леща
Тънка или дебела конвергентна леща
Ако разглеждаме дебела сходяща се леща, тогава трябва да вземем предвид нейната дебелина. Средата, от която е направена лещата, е по-пречупваща от заобикалящата я среда, всеки лъч, който преминава през лещата, претърпява две пречупвания:
- на входа му: преминава от по-малко пречупваща среда към по-пречупваща среда
- на изхода му: преминава от по-пречупваща среда към по-малко пречупваща среда.
Ако лъчът има нулев ъгъл на падане, тогава той преминава през лещата по оптичната ос, без да се отклонява.
Ако лъчът е наклонен по отношение на оптичната ос, но преминава през оптичния си център, тогава той е леко странично изместен, но без да се променя посоката му.
От друга страна, ако разгледаме тънка конвергентна леща, не вземаме предвид нейната дебелина.
Тогава страничното изместване на наклонените лъчи по отношение на оптичната ос и преминаването през оптичния център, наблюдавано с дебелата сходяща се леща, се пренебрегва.
Специфичните светлинни лъчи
За да можем да проследим изображението на обект чрез сближаваща се тънка леща, разглеждаме три конкретни лъча, чийто път през лещата може лесно да бъде определен.
- Лъчи, преминаващи през оптичния център
Лъчите, които преминават през оптичния център O на лещата, не претърпяват никакво отклонение. За да нарисувате радиуса, просто удължете радиуса на падане.
Диаграма: светлинни лъчи, преминаващи през оптичния център
- Инцидентни лъчи, успоредни на оптичната ос
Инцидентни лъчи, успоредни на оптичната ос на лещата, образуват излъчващи се лъчи, насочени към фокусната точка на изображението F '.
Диаграма: падащи светлинни лъчи, успоредни на оптичната ос.
- Възникващи лъчи, успоредни на оптичната ос
Възникващите лъчи, успоредни на оптичната ос на лещата, идват от падащите лъчи, преминаващи през фокуса на обекта F.
Диаграма: светлинни лъчи, излизащи успоредно на оптичната ос.
Точката на изображението на обектната точка
Нека A е светеща обектна точка, поставена върху оптичната ос на лещата на определено разстояние p = AO. Всички лъчи светлина, излъчвани от A и които преминават през лещата, се събират от другата страна в една точка A ’: това е точката на изображението на обектната точка. Точката на изображението A ’е на разстояние q = OA’ от обектива.
Ако точката на обекта A е на разстояние p от обектива по-малка, неговата точка на изображението A ’е на разстояние q по-голямо.
Характеристики на изображението на обект според разстоянието им:
| OA> 2f | f 2f | истински, обърнат изображение> обект | проектори (филми, прозрачни фолиа) |
| OA = f | безкрайно изображение | Виртуален | морски фарове (паралелни греди) |
| OA OA | Виртуален изображение> обект | лупа, коригиращи лещи (пресбиопия, далекогледство) |