Яка лінза яке зображення дає: приклади
Щоб розібратися, яка лінза яке зображення дає, потрібно в першу чергу згадати, що таке лінза. Основне фізичне явище, яке використовується при створенні лінзи, - це заломлення світла, що проходить через середовище. Саме це явище дозволило створити такий прилад, який може керувати напрямком світлових потоків. Принципи такого управління пояснюють дітям ще в школі, в курсі фізики восьмого класу.
Визначення слова лінза і матеріал, який використовується для її виготовлення
Лінзи використовують для того, щоб людина змогла побачити збільшене або зменшене зображення деякого предмета. Наприклад, за допомогою телескопа або мікроскопа. Тому даний прилад є прозорим. Зроблено це з метою, щоб бачити предмети такими, якими ми є насправді, лише зміненими в розмірі. Вона не буде кольоровий, спотвореної, якщо цього не потрібно. Тобто лінза - це прозоре тіло. Далі переходимо до її складових. Лінза складається з двох поверхонь. Вони можуть бути криволінійними, часто сферичними, або ж одна з них буде криволінійної, а друга плоскою. Саме від цих площин залежить те, яка лінза яке зображення дає. Матеріалом для виготовлення лінз в широкому побуті служать скло або пластик. Далі будемо говорити саме про скляних лінзах для загального розуміння.
Поділ на опуклі і увігнуті лінзи
Цей поділ залежить від того, яка у лінзи форма. Якщо лінза має середину ширше, ніж краю, її називають опуклою. Якщо навпаки - середина тонше, ніж краю, що такий прилад називається увігнутим. Що важливо ще? Важливим є те, в якому середовищі знаходиться прозоре тіло. Адже те, яка лінза яке зображення дає, залежить від заломлення в двох середовищах - в самій лінзі і в навколишньому її матерії. Далі будемо розглядати тільки повітряний простір, так як показник заломлення лінзи зі скла або з пластика вище, ніж встановлений показник навколишнього середовища.
збирає лінза
Візьмемо опуклу лінзу і пропустимо через неї потік світла (паралельні промені). Після проходження через площину поверхні потік збирається в одній точці, тому лінза і називається збирає.
Відео: Геометрична оптика: Побудова зображень в тонких лінзах. Центр онлайн-навчання «Фоксфорд»
Щоб зрозуміти, яке зображення дає збирає лінза, та й будь-яка інша, потрібно згадати про основні її параметри.
Важливі параметри для розуміння властивостей даного скляного тіла
Якщо лінза обмежена двома сферичними поверхнями, то її сфери, само собою, мають певний радіус. Ці радіуси називаються радіусами кривизни, які виходять із центрів сфер. Пряма, яка з`єднує обидва центри, називається оптичною віссю. У тонкій лінзи є точка, через яку промінь проходить без особливих відхилень від попереднього свого напряму. Її називають оптичним центром лінзи. Через даний центр, перпендикулярно до оптичної осі можна провести перпендикулярну площину. Її називають головною площиною лінзи. Також є точка, яка називається головним фокусом - місце, де зберуться промені після проходження скляного тіла. При розборі питання, яке зображення дає збирає лінза, важливо пам`ятати, що її фокус знаходиться на зворотному боці від входження променів. У розсіює лінзи фокус є уявним.
Яке зображення предмета дає збирає лінза
Це безпосередньо залежить від того, на якій відстані розміщений предмет щодо лінзи. Не буде ніякого дійсного зображення, якщо помістити предмет між фокусом лінзи і самої лінзою.
Зображення виходить уявним, прямим, і значно збільшеним. Елементарний приклад такого зображення - це лупа.
Якщо розміщувати предмети за фокусом, то тоді можливі два варіанти, але в обох випадках зображення в першу чергу буде перевернутим і дійсним. Різниця тільки в розмірі. Якщо розмістити предмети між фокусом і подвійним фокусом, зображення виходить збільшене. Якщо ж розмістити за подвійним фокусом, воно стане зменшеним.
Відео: Побудова зображень за допомогою лінз
В окремих випадках може статися так, що взагалі не буде отримано зображення. Як видно з малюнку вище, якщо розмістити предмет якраз на місці фокуса лінзи, лінії, перетин яких дає верхню точку предмета, йдуть паралельно. Відповідно, про перетин не може бути й мови, тому зображення зможе вийти тільки десь в нескінченності. Також цікавий випадок, коли поміщають предмет на місці подвійного фокуса. У цьому випадку зображення виходить перевернутим, дійсним, але за розміром ідентично вихідного предмету.
На малюнках дану лінзу схематично зображують як відрізок зі стрілками на кінцях, спрямованими назовні.
розсіюючої лінза
За логікою, увігнута лінза є розсіює. Її відмінність в тому, що вона дає уявне зображення. Промені світла після її проходження розсіюються в різні боки, тому дійсного зображення немає. Відповідь на питання про те, яке зображення дає рассеивающая лінза, завжди один. У будь-якому випадку зображення буде не перевернутим, тобто прямим, воно буде уявним і зменшеним.
Відео: Лінзи. Приклади на побудови
На малюнках дану лінзу схематично зображують як відрізок зі стрілками на кінцях, які дивляться всередину.
Який принцип побудови зображення
Кроків побудови для збиральної лінзи кілька. Предмет, зображення якого буде будуватися, має вершину. З неї потрібно провести дві лінії: одну - через оптичний центр лінзи, іншу - паралельно до оптичної осі до лінзи, а потім через фокус. Перетин цих ліній дасть вершину зображення. Все що потрібно далі - це з`єднати оптичну вісь і отриману точку, паралельно до вихідного предмета. У разі, коли предмет знаходиться перед фокусом лінзи, зображення буде уявним і перебувати з того ж боку, що і предмет.
Ми пам`ятаємо, яке зображення дає рассеивающая лінза, тому ведемо побудова зображення для увігнутої лінзи, за тим же принципом, тільки з однією різницею. Фокус лінзи, використовуваний для побудови, знаходиться в тій же стороні, що і предмет, зображення якого необхідно будувати.
висновки
Підсумуємо вищезгадані матеріали, для того щоб зрозуміти, яка лінза яке зображення дає. Ясно, що лінза може збільшувати і зменшувати, але питання полягають в іншому.
Питання номер один: які лінзи дають дійсне зображення? Відповідь - тільки збірні. Саме увігнута збірна лінза може дати дійсне зображення.
Питання номер два: яка лінза дає уявне зображення? Відповідь - рассеивающая, і в окремих випадках, коли предмет знаходиться між фокусом і лінзою, - збірна.
