YAKINSAK LENS: ÖZELLIKLER, TÜRLER VE ÇÖZÜLMÜŞ EGZERSIZ - FIZIKSEL - 2025

Yakınsak mercekler onun orta kesiminde kalındır kenarlarında olanlar incedir. Sonuç olarak, ana eksene paralel olarak üzerlerine düşen ışık ışınlarını tek bir noktada yoğunlaştırırlar (birleştirirler). Bu nokta odak veya görüntü odağı olarak adlandırılır ve F harfi ile temsil edilir. Yakınsayan veya pozitif lensler, nesnelerin gerçek görüntülerini oluşturur.

Bir yakınsayan merceğin tipik bir örneği, bir büyüteçtir. Bununla birlikte, bu tür bir lensi mikroskoplar veya teleskoplar gibi çok daha karmaşık cihazlarda bulmak yaygındır. Aslında, basit bir bileşik mikroskop, küçük bir odak uzunluğuna sahip iki yakınsak mercekten oluşur. Bu lenslere objektif ve oküler denir.

Büyüteç, yakınsak bir mercek.

Yakınsak lensler, optikte farklı uygulamalar için kullanılır, ancak belki de en iyi bilinen görme kusurlarını düzeltmektir. Bu nedenle, hipermetropi, presbiyopi ve ayrıca hipermetrop astigmat gibi bazı astigmatizma türlerini tedavi ettikleri belirtilmiştir.

karakteristikleri

Yakınsayan mercek. Chetvorno

Yakınsayan lenslerin onları tanımlayan bir dizi özelliği vardır. Her durumda, belki de en önemlisi, tanımında zaten geliştirmiş olduğumuz olandır. Bu nedenle, yakınsak lensler, ana eksene paralel bir yönde kendilerine düşen herhangi bir ışının odak boyunca saptırılmasıyla karakterize edilir.

Ayrıca, karşılıklı olarak, odaktan geçen herhangi bir olay ışını, lensin optik eksenine paralel olarak kırılır.

Mercek öğelerini birleştirmek

Çalışması için, genel olarak lensleri ve özellikle yakınsak lensleri hangi öğelerin oluşturduğunu bilmek önemlidir.

Genel olarak, içinden geçen her ışının herhangi bir sapma yaşamadığı noktaya bir merceğin optik merkezi olarak adlandırılır.

Ana eksen, optik merkezle birleşen çizgidir ve daha önce yorumladığımız ana odak, F harfi ile temsil edilir.

Ana odak noktası, lense çarpan tüm ışınların ana eksene paralel olduğu noktadır.

Odak uzaklığı, optik merkez ile odak arasındaki mesafedir.

Eğrilik merkezleri, merceği oluşturan kürelerin merkezleri olarak tanımlanır; Eğrilik yarıçapı, merceğe neden olan kürelerin yarıçaplarıdır.

Ve son olarak, merceğin merkezi düzlemine optik düzlem denir.

Yakınsayan lenslerde görüntü oluşumu

Yakınsak merceklerde görüntüleri oluşturmak için, aşağıda açıklanan bir dizi temel kural dikkate alınmalıdır.

Işın, merceğe eksene paralel olarak çarparsa, ortaya çıkan ışın görüntü odağı üzerinde birleşir. Tersine, bir olay ışını nesne odağından geçerse, ışın eksene paralel bir yönde ortaya çıkar. Son olarak, optik merkezden geçen ışınlar herhangi bir sapma yaşanmadan kırılır.

Sonuç olarak, yakınsak bir lenste aşağıdaki durumlar meydana gelebilir:

- Nesnenin optik düzleme göre odak uzunluğunun iki katından daha büyük bir mesafede konumlandırılması. Bu durumda üretilen görüntü gerçektir, ters çevrilmiştir ve nesneden daha küçüktür.

- Nesnenin optik düzlemden odak uzaklığının iki katına eşit bir mesafede bulunması. Bu gerçekleştiğinde, elde edilen görüntü gerçek bir görüntüdür, ters çevrilmiştir ve nesne ile aynı boyuttadır.

- Nesnenin optik düzlemden odak uzunluğunun bir ve iki katı arasında bir mesafede olması. Daha sonra gerçek, ters çevrilmiş ve orijinal nesneden daha büyük bir görüntü üretilir.

- Nesnenin optik düzlemden odak uzaklığından daha az bir mesafede bulunduğunu. Bu durumda, görüntü sanal, doğrudan ve nesneden daha büyük olacaktır.

Yakınsak lens türleri

Üç farklı türde yakınsak lens vardır: bikonveks lensler, plano-dışbükey lensler ve içbükey dışbükey lensler.

Adından da anlaşılacağı gibi Biconvex lensler iki dışbükey yüzeyden oluşur. Bu arada, plano-dışbükey, düz ve dışbükey bir yüzeye sahiptir. Ve son olarak, içbükey dışbükey lensler hafif içbükey ve dışbükey bir yüzeyden oluşur.

Farklı lenslerle fark

Yakınsayan mercek. Fir0002 (talk) (Yüklemeler)

Iraksak lensler ise kalınlığın kenarlardan merkeze doğru azalmasıyla yakınsak lenslerden farklılık gösterir. Böylelikle yakınsak lenslerde olanın aksine, bu tür lenslerde ana eksene paralel gelen ışık ışınları ayrılır. Bu şekilde, nesnelerin sanal görüntülerini oluştururlar.

Optikte, ıraksak veya negatif lensler, bilindiği gibi, öncelikle miyopiyi düzeltmek için kullanılır.

İnce merceklerin Gauss denklemleri ve merceğin büyütmesi

Genel olarak incelenen lens türleri ince lensler olarak adlandırılır. Bunlar, kendilerini sınırlayan yüzeylerin eğrilik yarıçaplarına kıyasla küçük bir kalınlığa sahip olanlar olarak tanımlanır.

Bu tür bir mercek, Gauss denklemi ve bir merceğin büyütmesini belirlemeye izin veren denklem ile incelenebilir.

Gauss denklemi

İnce lensler için Gauss denklemi, çok sayıda temel optik problemi çözmek için kullanılır. Dolayısıyla büyük önemi var. İfadesi şu şekildedir:

1 / f = 1 / p + 1 / q

1 / f, bir merceğin gücü olarak adlandırılır ve f, odak uzunluğu veya optik merkezden odak F'ye olan mesafedir.Bir merceğin gücünün ölçüm birimi, 1 D = 1 m olan diyoptri (D) 'dir. ^-1 . P ve q, sırasıyla bir nesnenin bulunduğu mesafe ve görüntüsünün gözlemlendiği mesafedir.

Bir merceğin büyütülmesi

İnce bir merceğin yana doğru büyütülmesi aşağıdaki ifade ile elde edilir:

M = - q / p

M büyütme nerede. Artışın değerinden bir takım sonuçlar çıkarılabilir:

-M-> 1 ise, görüntü boyutu nesneden daha büyüktür

-M- <1 ise, görüntü boyutu nesne boyutundan daha küçüktür

M> 0 ise, görüntü sağdadır ve objektifin nesneyle aynı tarafındadır (sanal görüntü)

M <0 ise, görüntü ters çevrilir ve nesnenin karşı tarafında (gerçek görüntü)

Egzersiz çözüldü

Odak uzaklığı 0,5 metre olan yakınsak bir merceğe bir metre uzaklıkta bir gövde bulunur. Vücut görüntüsü neye benzeyecek? Ne kadar uzakta olacak?

Aşağıdaki verilere sahibiz: p = 1 m; f = 0,5 m.

Bu değerleri ince lensler için Gauss denklemine koyuyoruz:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Ve aşağıdakiler kalır:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

1 / q'yu izole ediyoruz

1 / q = 1

Daha sonra q'yu temizlemek ve şunu elde etmek için:

q = 1

Bu nedenle, bir merceğin büyütmesi için denklemde yer alıyoruz:

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

Bu nedenle, görüntü gerçektir, çünkü q> 0, M <0 olduğu için ters çevrilmiştir ve M'nin mutlak değeri 1 olduğu için eşit boyuttadır. Son olarak, görüntü odaktan bir metre uzaktadır.

Referanslar

1. Işık (nd). Wikipedia'da. Es.wikipedia.org adresinden 18 Mart 2019 tarihinde alındı.
2. Lekner, John (1987). Yansıma Teorisi, Elektromanyetik ve Parçacık Dalgaları. Springer.
3. Işık (nd). Wikipedia'da. 20 Mart 2019'da en.wikipedia.org adresinden alındı.
4. Mercek (nd). Wikipedia'da. Es.wikipedia.org adresinden 17 Mart 2019 tarihinde alındı.
5. Lens (optik). Wikipedia'da. 19 Mart 2019'da en.wikipedia.org adresinden alındı.
6. Hecht Eugene (2002). Optik (4. baskı). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fiziksel. 3. Baskı. Barselona: Tersine döndüm.