수렴 렌즈 기능, 유형 및 운동 해결



그 집광 렌즈 중앙 부분이 두꺼우 며 가장자리가 가늘다. 결과적으로 주축과 평행 한 광선을 단일 지점에 집중 (수렴)합니다. 이 점을 초점 또는 이미지 초점이라고하며 문자 F로 나타냅니다. 수렴 또는 정 렌즈는 물체의 실제 이미지라고 불리는 것을 형성합니다.

수렴 렌즈의 전형적인 예는 돋보기입니다. 그러나 현미경이나 망원경과 같은 훨씬 더 복잡한 장치에서 이러한 유형의 렌즈를 찾는 것은 일반적입니다. 사실, 기본 합성 현미경은 초점 거리가 작은 두 개의 수렴 렌즈로 구성됩니다. 이 렌즈들은 객관적이고 안구라고 불립니다..

수렴 렌즈는 시각적 인 결함을 교정하는 것이 가장 잘 알려져 있지만 다른 응용 분야의 광학 장치에 사용됩니다. 따라서 그들은 원시, 노안, 그리고 원시 형 난시와 같은 몇 가지 유형의 난시를 치료할 수 있습니다..

색인

  • 1 특성
  • 2 집광 렌즈의 요소
  • 3 집광 렌즈의 이미지 형성
  • 4 집광 렌즈의 종류
  • 5 발산 렌즈의 차이점
  • 얇은 렌즈와 렌즈 배율의 6 개의 가우스 방정식
    • 6.1 가우스 방정식
    • 6.2 렌즈의 증가
  • 7 운동 해결됨
  • 8 참고 

특징

수렴 렌즈는이를 정의하는 일련의 특성을 가지고 있습니다. 어쨌든, 아마도 가장 중요한 것은 우리가 이미 정의한 것입니다. 따라서, 수렴 렌즈는 주축에 평행 한 방향으로 이들을 타격하는 임의의 광선을 초점을 통해 편향시킴으로써.

또한, 왕복 운동으로, 초점을 통과하는 입사 광선은 렌즈의 광축에 평행하게 굴절된다.

수렴 렌즈 요소

연구의 관점에서 볼 때, 일반적으로 어떤 요소가 렌즈를 구성하고 특히 수렴 렌즈인지를 아는 것이 중요합니다..

일반적으로 렌즈의 광학 중심은 점을 통과하는 모든 광선에 편차가 발생하지 않는 점이라고합니다..

주축은 광학 중심과 주요 초점을 연결하는 선입니다. 우리는 앞서 언급 한 문자 F로 나타냅니다.

주 초점은 주축과 평행 한 렌즈를 때리는 모든 광선이 발견되는 지점입니다.

광학 중심과 초점 사이의 거리를 초점 거리.

곡률 중심은 렌즈를 만드는 구의 중심으로 정의됩니다. 그 부분을 위해, 곡률 반경은 렌즈를 발생시키는 구체의 반경.

그리고 마지막으로, 렌즈의 중심 평면을 광학 평면이라고 부릅니다..

집광 렌즈의 이미지 형성

수렴 렌즈의 이미지 형성과 관련하여 아래에서 설명하는 일련의 기본 규칙을 고려해야합니다.

광선이 축에 평행 한 렌즈에 부딪 치면 나오는 광선이 이미지 초점에 수렴합니다. 반대로, 입사 광선이 대상 초점을 통과하면, 광선은 축에 평행 한 방향으로 나온다. 마지막으로, 광학 중심을 가로 지르는 광선은 어떤 유형의 편차도 경험하지 않고 굴절된다.

그 결과, 수렴 렌즈에서 다음과 같은 상황이 발생할 수 있습니다.

- 물체가 초점 거리의 두 배보다 큰 거리에서 광학 평면에 대해 위치한다는 것. 이 경우 생성되는 이미지는 실제보다 더 거꾸로 작다..

- 물체가 초점 거리의 두 배와 동일한 광학 평면으로부터 떨어진 거리에 위치한다는 것입니다. 이것이 발생하면, 얻어지는 이미지는 객체와 반전되고 같은 크기의 실제 이미지입니다.

- 물체가 초점 거리의 1 배에서 2 배 사이의 광학 평면으로부터 떨어진 거리에 있습니다. 그런 다음, 원래의 물체보다 더 거꾸로 더 큰 이미지가 생성됩니다.

- 물체가 초점 거리보다 열악한 광학 평면으로부터 거리에 위치한다는 것. 이 경우 이미지는 객체보다 가상하고 직접적이며 커집니다..

수렴 렌즈의 종류

수렴 렌즈에는 세 가지 유형이 있습니다 : 양면 볼록 렌즈, 평 곡형 렌즈 및 오목 볼록 렌즈.

양면 볼록 렌즈는 이름에서 알 수 있듯이 두 개의 볼록한 표면으로 구성됩니다. 한편, 평 곡형 체는 편평한 표면과 볼록한 표면을 가지고 있습니다. 그리고, 최종적으로, 오목 볼록 렌즈는 약간 오목 볼록면.

발산 렌즈와의 차이점

한편, 발산 렌즈는 수렴 렌즈와 달리 가장자리에서 중심을 향하여 두께가 감소합니다. 따라서, 수렴 된 렌즈와는 달리,이 유형의 렌즈에서는 주축과 평행 한 광선이 분리됩니다. 이러한 방식으로, 그들은 객체의 가상 이미지라고 불리는 것을 형성합니다.

광학에서 발산 또는 부정적 렌즈는 또한 알려져 있기 때문에 주로 근시 교정에 사용됩니다.

얇은 렌즈 및 렌즈 배율의 가우스 방정식

일반적으로 연구 대상 렌즈 종류는 얇은 렌즈입니다. 이것들은 그것들을 제한하는 표면의 곡률 반경과 비교하여 작은 두께를 갖는 것으로 정의됩니다.

이 유형의 렌즈는 가우스 방정식과 렌즈의 배율을 결정할 수있는 방정식으로 연구 할 수 있습니다.

가우스 방정식

얇은 렌즈의 Gaussian 방정식은 많은 기본 광학 문제를 해결하는 역할을합니다. 그러므로 그것은 매우 중요합니다. 표현은 다음과 같습니다.

1 / f = 1 / p + 1 / q

여기서, 1 / f는 렌즈의 파워라고 불리고, f는 광학 중심에서 초점 F까지의 초점 거리 또는 거리이다. 렌즈의 파워 측정 단위는 디옵터 (D)이며, 1 D = 1 m-1. 한편, p 및 q는 각각 물체가 위치하는 거리 및 그 이미지가 관찰되는 거리.

렌즈의 배율

얇은 렌즈의 가로 배율은 다음 식으로 얻습니다.

M = - q / p

여기서 M은 증가량입니다. 증가의 가치에서 일련의 결과가 추론 될 수 있습니다.

예 | M | > 1, 이미지의 크기가 객체의 크기보다 큽니다.

예 | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

M> 0이면 이미지가 오른쪽이고 물체 (가상 이미지)와 같은면에 있습니다.

예 M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

결정된 운동

시체는 초점 거리가 0.5 미터 인 수렴 렌즈에서 1 미터 떨어져 있습니다. 신체 이미지는 어떻게 생겼을까요? 얼마나 멀리있을 것인가??

우리는 다음과 같은 자료를 가지고있다 : p = 1 m; f = 0.5m.

우리는 얇은 렌즈의 가우스 방정식으로이 값들을 대체합니다.

1 / f = 1 / p + 1 / q

그리고 다음과 같이 남는다.

1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

우리는 1 / q를 지웠다.

1 / q = 1

To, then, q를 지우고 다음을 얻는다 :

q = 1

따라서 우리는 렌즈의 배율 방정식을 다음과 같이 대체합니다.

M = - q / p = -1 / 1 = -1

따라서 이미지는 q> 0이므로 실수입니다. 왜냐하면 M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.

참고 문헌

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