Objektum képének felépítése konvergens vékony lencsével
2018. január 17. ∙ 6 perc olvasási idő
A lencse átlátszó közegből áll, amelyet két r1 és r2 sugarú gömb alakú dioptria határol.
A dioptria olyan felület, amely két homogén, átlátszó közeget választ el, izotrop és különböző törésmutatóval.
Az a vonal alkotja, amely összekapcsolja ezen dioptriák C1 és C2 központjait az optikai tengely a lencse.
Ha a két dioptria sugara megegyezik, akkor a lencse közepe annak optikai központ O.
Ha a lencse szélénél vékonyabb, mint középen, akkor ez a konvergáló lencse, különben ez a divergens lencse.
Konvergáló lencse rajza
Eltérő lencse rajza
Vékony vagy vastag konvergens lencse
Ha vastag, konvergáló lencsét veszünk figyelembe, akkor figyelembe kell vennünk annak vastagságát is. A lencsét előállító közeg fénytörőbb, mint a környező közeg, a lencsén áthaladó bármely sugár két törésen megy keresztül:
- bejáratánál: kevésbé törő közegből törésállóbb közegbe kerül
- kimeneténél: a fénytörőbb környezetből a kevésbé töréskörnyezetbe kerül.
Ha a sugár zérus beesési szöget zár be, akkor az optikai tengely mentén áthalad a lencsén, anélkül, hogy elhajlana.
Ha a sugár az optikai tengelyhez képest ferde, de áthalad az optikai középpontján, akkor kissé oldalirányban eltolódik, de iránya nem változik.
Másrészt, ha figyelembe vesszük a vékony konvergens lencsét, akkor nem vesszük figyelembe annak vastagságát.
Ezután a ferde sugarak optikai tengelyhez viszonyított és a vastag konvergáló lencsével megfigyelt optikai központon áthaladó oldalirányú elmozdulását elhanyagoljuk.
Az adott fénysugarak
Ahhoz, hogy egy objektum képét egy konvergáló vékony lencsén keresztül lehessen nyomon követni, három sajátos sugarat veszünk figyelembe, amelyek útja a lencsén keresztül könnyen meghatározható.
- Az optikai központon áthaladó sugarak
Azok a sugarak, amelyek áthaladnak a lencse optikai O központján, semmilyen eltérést nem szenvednek. A sugár megrajzolásához csak hosszabbítsa meg a beeső sugarat.
Ábra: az optikai központon áthaladó fénysugarak
- Az optikai tengellyel párhuzamos beeső sugarak
A lencse optikai tengelyével párhuzamos beeső sugarak képződő sugarakat képeznek a kép F 'fókuszpontja felé.
Ábra: beeső fénysugarak párhuzamosak az optikai tengellyel.
- Az optikai tengellyel párhuzamosan felbukkanó sugarak
A lencse optikai tengelyével párhuzamosan megjelenő sugarak az F tárgyfókuszon áthaladó beeső sugarakból származnak.
Ábra: az optikai tengellyel párhuzamosan megjelenő fénysugarak.
Egy tárgypont képpontja
Legyen A világító objektum pont, amely egy lencse optikai tengelyére kerül, bizonyos távolságra p = AO. Az A által kibocsátott és a lencsén áthaladó összes fénysugár a másik oldalon egyetlen A pontban konvergál: ez a tárgypont képpontja. Az A ’képpont q = OA’ távolságra van a lencsétől.
Ha az A tárgypont a lencsétől kisebb p távolságra van, akkor az A ’képpontja q távolságra van.
Az objektum képének jellemzői távolságuk szerint:
| OA> 2f | f 2f | igazi, fordított kép> objektum | projektorok (filmek, fóliák) |
| OA = f | végtelen kép | Virtuális | tengeri világítótornyok (párhuzamos gerendák) |
| OA OA | Virtuális kép> objektum | nagyító, korrekciós lencsék (presbyopia, hyperopia) |