Ne tür fizik mercekleri var? Lensler

Lensler tipik olarak küresel veya neredeyse küresel bir yüzeye sahiptir. İçbükey, dışbükey veya düz olabilirler (yarıçap sonsuza eşittir). Işığın geçtiği iki yüzeye sahiptirler. Farklı şekillerde bir araya getirilerek oluşturulabilirler. Farklı türde lensler (makalede daha sonra gösterilen fotoğraf):

• Her iki yüzey de dışbükey (dışa doğru kavisli) ise orta kısım kenarlardan daha kalındır.
• Dışbükey ve içbükey küreye sahip merceğe menisküs denir.
• Bir yüzeyi düz olan merceğe, diğer kürenin yapısına bağlı olarak plano-içbükey veya plano-dışbükey denir.

Lens tipi nasıl belirlenir? Buna daha detaylı bakalım.

Yakınsak mercekler: mercek türleri

Yüzeylerin kombinasyonuna bakılmaksızın orta kısımdaki kalınlıkları kenarlardan daha fazla ise bunlara toplama denir. Pozitif odak uzaklığına sahiptirler. Aşağıdaki yakınsak mercek türleri ayırt edilir:

• düz dışbükey,
• bikonveks,
• içbükey-dışbükey (menisküs).

Bunlara “pozitif” de denir.

Iraksak mercekler: mercek türleri

Merkezdeki kalınlıkları kenarlardan daha ince ise bunlara saçılma denir. Negatif odak uzaklığına sahiptirler. Aşağıdaki ıraksak mercek türleri vardır:

• düz içbükey,
• çift ​​içbükey,
• dışbükey-içbükey (menisküs).

Bunlara “negatif” de denir.

Temel konseptler

Bir nokta kaynağından gelen ışınlar bir noktadan ayrılır. Bunlara paket denir. Işın merceğe girdiğinde, her ışın kırılarak yönünü değiştirir. Bu nedenle ışın mercekten az ya da çok farklı çıkabilir.

Bazı türler optik lensler Işınların yönü o kadar değişir ki bir noktada birleşirler. Işık kaynağı en azından odak uzaklığında bulunuyorsa, ışın en az aynı uzaklıktaki bir noktada birleşir.

Gerçek ve hayali görüntüler

Noktasal ışık kaynağına gerçek nesne denir ve mercekten çıkan ışın ışınının yakınsama noktası onun gerçek görüntüsüdür.

Genel olarak düz bir yüzeye dağıtılmış bir dizi nokta kaynağı önemlidir. Bir örnek, arkadan aydınlatmalı buzlu cam üzerindeki bir desen olabilir. Başka bir örnek, arkadan aydınlatılan ve böylece gelen ışığın düz ekrandaki görüntüyü birçok kez büyüten bir mercekten geçmesini sağlayan bir film şerididir.

Bu durumlarda bir uçaktan bahsediyoruz. Görüntü düzlemindeki noktalar, nesne düzlemindeki noktalara 1:1 oranında karşılık gelir. Aynı durum geometrik şekiller için de geçerlidir, ancak ortaya çıkan resim nesneye göre yukarıdan aşağıya veya soldan sağa ters çevrilebilir.

Işınların bir noktada yakınsaması gerçek bir görüntü oluşturur, ıraksaması ise hayali bir görüntü oluşturur. Ekranda açıkça belirtildiğinde gerçektir. Görüntü yalnızca mercekten ışık kaynağına doğru bakılarak gözlemlenebiliyorsa buna sanal denir. Aynadaki yansıma hayalidir. Teleskopla görülebilen resim aynıdır. Ancak kamera merceğinin filme yansıtılması gerçek görüntüyü üretir.

Odak uzaklığı

Bir merceğin odağı, içinden paralel bir ışın demeti geçirilerek bulunabilir. Birleştikleri nokta odak noktası F olacaktır. Odak noktasından merceğe olan mesafeye odak uzaklığı f denir. Paralel ışınlar diğer taraftan geçebilir ve böylece her iki tarafta da F bulunur. Her mercekte iki F ve iki f bulunur. Odak uzaklıklarına kıyasla nispeten inceyse, ikincisi yaklaşık olarak eşittir.

Uzaklaşma ve yakınsama

Yakınsak lensler pozitif odak uzaklığı ile karakterize edilir. Bu tip mercek türleri (plano-dışbükey, bikonveks, menisküs), kendilerinden çıkan ışınları daha önce azaltıldığından daha fazla azaltır. Merceklerin toplanması hem gerçek hem de sanal görüntüler oluşturabilir. Birincisi, yalnızca mercekten nesneye olan mesafe odak noktasını aşarsa oluşur.

Iraksak lensler negatif odak uzaklığı ile karakterize edilir. Bu tip mercek türleri (plano-içbükey, bikonkav, menisküs), ışınları yüzeye çarpmadan önce seyreltildiğinden daha fazla seyreltir. Uzaklaşan mercekler sanal bir görüntü oluşturur. Sadece gelen ışınların yakınsaması önemli olduğunda (mercek ile karşı taraftaki odak noktası arasında bir yerde birleşirler), ortaya çıkan ışınlar gerçek bir görüntü oluşturmak üzere yine de birleşebilirler.

Önemli Farklılıklar

Işınların yakınsaması veya ıraksaması ile merceğin yakınsaması veya ıraksaması arasında ayrım yapmaya dikkat edilmelidir. Merceklerin ve ışık huzmelerinin türleri eşleşmeyebilir. Görüntüdeki bir nesne veya noktaya ilişkin ışınlar “dağılıyorsa” ıraksak, bir araya “toplanıyorsa” yakınsak olarak adlandırılır. Herhangi bir koaksiyel optik sistemde optik eksen, ışınların yolunu temsil eder. Işın, kırılma nedeniyle yönü değişmeden bu eksen boyunca hareket eder. Bu aslında optik eksenin iyi bir tanımıdır.

Uzaklık arttıkça optik eksenden uzaklaşan ışına ıraksak denir. Ve ona yaklaşana yakınsak denir. Optik eksene paralel ışınların yakınsaklığı veya ıraksaması sıfırdır. Dolayısıyla bir ışının yakınlaşması veya uzaklaşmasından bahsettiğimizde bu optik eksenle ilgilidir.

Bazı türleri ışının saptırılacağı şekildedir daha büyük ölçüde optik eksene topluyorlar. İçlerinde yakınlaşan ışınlar birbirine yaklaşır ve uzaklaşan ışınlar daha az uzaklaşır. Hatta güçleri bunun için yeterliyse kirişi paralel ve hatta yakınsak hale getirebilirler. Benzer şekilde, ıraksak bir mercek, ıraksak ışınları daha da uzağa yayabilir ve yakınsak ışınları paralel veya ıraksak hale getirebilir.

Büyüteç

İki dışbükey yüzeye sahip bir merceğin ortası kenarlarından daha kalındır ve basit bir mercek olarak kullanılabilir. büyüteç veya büyüteçler. Aynı zamanda gözlemci hayali, büyütülmüş bir görüntüye bakar. Ancak kamera merceği, film veya sensör üzerinde nesneye kıyasla boyutu genellikle küçültülmüş gerçek bir görüntü üretir.

Gözlük

Bir merceğin ışığın yakınsamasını değiştirme yeteneğine onun gücü denir. D = 1 / f diyoptri cinsinden ifade edilir, burada f, metre cinsinden odak uzaklığıdır.

5 diyoptri gücüne sahip bir merceğin f = 20 cm'si vardır, göz doktorunun gözlük reçetesi yazarken belirttiği diyoptridir. Diyelim ki 5,2 diyoptri kaydetti. Atölye, üreticiden elde edilen 5 diyoptrilik bitmiş bir iş parçasını alacak ve 0,2 diyoptri eklemek için bir yüzeyi biraz parlatacak. Prensip, iki kürenin birbirine yakın yerleştirildiği ince mercekler için kural, toplam güçlerinin her birinin diyoptrilerinin toplamına eşit olmasıdır: D = D 1 + D 2.

Galileo'nun trompeti

Galileo zamanında (17. yüzyılın başları) gözlük Avrupa'da yaygın olarak bulunabiliyordu. Genellikle Hollanda'da yapılıyor ve sokak satıcıları tarafından dağıtılıyorlardı. Galileo, Hollanda'da birisinin uzaktaki nesneleri daha büyük göstermek için bir tüpün içine iki tür mercek koyduğunu duydu. Tüpün bir ucunda uzun odaklı yakınsak mercek, diğer ucunda ise kısa odaklı ıraksak mercek kullandı. Merceğin odak uzaklığı f o ve göz merceği f e ise, aralarındaki mesafe f o -f e ve güç (açısal büyütme) f o /f e olmalıdır. Bu düzenlemeye Galile tüpü denir.

Teleskop, modern el tipi dürbünlerle karşılaştırılabilecek şekilde 5 veya 6 kat büyütme özelliğine sahiptir. Bu da pek çok heyecan verici şey için yeterli: Ay kraterlerini, Jüpiter'in dört uydusunu, Venüs'ün evrelerini, bulutsuları ve yıldız kümelerini, ayrıca Samanyolu'ndaki sönük yıldızları rahatlıkla görebilirsiniz.

Kepler teleskopu

Kepler tüm bunları duydu (Galileo ile mektuplaştı) ve iki yakınsak merceği olan başka tür bir teleskop yaptı. Odak uzaklığı büyük olan mercek, odak uzaklığı kısa olan ise göz merceğidir. Aralarındaki mesafe f o + f e ve açısal büyütme ise f o / f e'dir. Bu Keplerian (veya astronomik) teleskop ters bir görüntü üretir, ancak yıldızlar veya ay için bu önemli değildir. Bu şema, görüş alanının Galile teleskopuna göre daha düzgün bir şekilde aydınlatılmasını sağladı ve gözlerinizi sabit bir konumda tutmanıza ve tüm görüş alanını uçtan uca görmenize olanak tanıdığı için kullanımı daha kolaydı. Cihaz, kalitede ciddi bir bozulma olmaksızın Galileo'nun trompetinden daha yüksek büyütme oranlarının elde edilmesine olanak sağladı.

Her iki teleskop da, görüntülerin tam olarak odaklanamamasına neden olan küresel sapma ve renkli haleler oluşturan renk sapması sorunu yaşıyor. Kepler (ve Newton) bu kusurların üstesinden gelinemeyeceğine inanıyordu. Ancak 19. yüzyılda bilinebilecek akromatik türlerin mümkün olduğunu varsaymadılar.

Ayna teleskopları

Gregory, aynaların renkli kenarları olmadığı için teleskop merceği olarak kullanılabileceğini öne sürdü. Newton bu fikirden yararlandı ve içbükey gümüş kaplı bir ayna ve pozitif bir göz merceğinden Newton tarzı bir teleskop yarattı. Örneği, bugüne kadar kaldığı Kraliyet Cemiyeti'ne bağışladı.

Tek lensli bir teleskop, bir görüntüyü bir ekrana veya fotoğraf filmine yansıtabilir. Uygun büyütme, örneğin 0,5 m, 1 m veya birçok metre gibi uzun odak uzaklığına sahip pozitif bir mercek gerektirir. Bu düzenleme genellikle astronomi fotoğrafçılığında kullanılır. Optiğe aşina olmayan kişiler için, daha zayıf bir uzun odaklı merceğin daha fazla büyütme sağlaması çelişkili görünebilir.

Küreler

Antik kültürlerin küçük cam boncuklar yaptıkları için teleskoplara sahip olabileceği öne sürülüyor. Sorun şu ki ne için kullanıldıkları bilinmiyor ve kesinlikle iyi bir teleskopun temelini oluşturamıyorlar. Toplar küçük nesneleri büyütmek için kullanılabiliyordu ancak kalite pek tatmin edici değildi.

İdeal bir cam kürenin odak uzaklığı çok kısadır ve küreye çok yakın gerçek görüntüyü oluşturur. Ayrıca sapmalar (geometrik bozulmalar) da önemlidir. Sorun iki yüzey arasındaki mesafede yatmaktadır.

Ancak görüntü kusurlarına neden olan ışınları engellemek için derin bir ekvatoral oluk açarsanız, bu çok vasat bir büyüteçten harika bir büyütücüye dönüşür. Bu karar Coddington'a atfedilir ve onun adını taşıyan büyüteçler bugün çok küçük nesneleri incelemek için elde tutulan küçük büyüteçler şeklinde satın alınabilir. Ancak bunun 19. yüzyıldan önce yapıldığına dair hiçbir kanıt yok.

Şeffaf bir ortamdan diğerine düşen ışığın kırıldığını biliyoruz - bu, ışığın kırılması olgusudur. Ayrıca, ışık daha yoğun bir optik ortama girdiğinde kırılma açısı geliş açısından daha küçüktür. Bu ne anlama geliyor ve nasıl kullanılabilir?

Pencere camı gibi kenarları paralel olan bir cam parçası alırsak pencereden görülen görüntüde hafif bir kayma elde ederiz. Yani, ışık ışınları cama girdikten sonra kırılacak ve tekrar havaya girdikten sonra tekrar geliş açısının önceki değerlerine kırılacak, ancak aynı zamanda hafifçe kayacak ve yer değiştirme miktarı camın kalınlığına bağlı olacaktır.

Açıkçası böyle bir olaydan pratik fayda Biraz. Ancak düzlemleri birbirine eğimli olan bir camı, örneğin bir prizmayı alırsak, o zaman etki tamamen farklı olacaktır. Prizmadan geçen ışınlar her zaman prizmanın tabanına doğru kırılır. Kontrol etmek kolaydır.

Bunu yapmak için bir üçgen çizin ve kenarlarından herhangi birine giren bir ışın çizin. Işığın kırılma yasasını kullanarak ışının diğer yolunu izleyeceğiz. Bu işlemi birkaç kez gerçekleştirdikten sonra Farklı anlamlar geliş açısı, çıkıştaki çift kırılmayı hesaba katarak ışının prizmaya hangi açıda girdiği önemli değil, yine de prizmanın tabanına doğru sapacağını öğreneceğiz.

Lens ve özellikleri

Prizmanın bu özelliği, ışık akış yönünü kontrol etmenizi sağlayan çok basit bir cihazda (bir mercek) kullanılır. Mercek, her iki tarafı da vücudun kavisli yüzeyleriyle sınırlanan şeffaf bir gövdedir. Sekizinci sınıf fizik dersinde merceklerin yapısını ve çalışma prensibini ele alıyorlar.

Aslında bir merceğin kesiti üst üste yerleştirilmiş iki prizma olarak gösterilebilir. Merceğin optik etkisi bu prizmaların hangi kısımlarının birbirine yerleştirildiğine bağlıdır.

Fizikte mercek türleri

Muazzam çeşitliliğe rağmen fizikte yalnızca iki tür mercek vardır: sırasıyla dışbükey ve içbükey veya yakınsak ve ıraksak mercekler.

Dışbükey mercek, yani yakınsak mercek, ortadan çok daha ince kenarlara sahiptir. Kesitte yakınsak bir mercek, tabanlarla birbirine bağlanan iki prizmadır, dolayısıyla içinden geçen tüm ışınlar merceğin merkezine doğru birleşir.

Aksine, içbükey merceğin kenarları her zaman ortasından daha kalındır. Uzaklaşan bir mercek, üst kısımlara bağlanan iki prizma olarak temsil edilebilir ve buna göre böyle bir mercekten geçen ışınlar merkezden uzaklaşacaktır.

İnsanlar merceklerin benzer özelliklerini uzun zaman önce keşfettiler. Lenslerin kullanımı, insanın hayatı kolaylaştıran ve günlük yaşamda ve üretimde yardımcı olan çok çeşitli optik alet ve cihazlar tasarlamasına olanak sağlamıştır.

Bir mercek, biri düz olabilen, döner cisimlerin yüzeyleri olan iki kırılma yüzeyi ile sınırlandırılmış optik bir parçadır. Lensler genellikle yuvarlak şekillidir ancak dikdörtgen, kare veya başka bir konfigürasyonda da olabilir. Tipik olarak bir merceğin kırılma yüzeyleri küreseldir. Bir elips, hiperbol, parabol ve daha yüksek dereceli eğrilerin dönüş yüzeyleri şeklini alabilen küresel olmayan yüzeyler de kullanılır. Ayrıca yüzeyleri silindirik olarak adlandırılan silindirin yan yüzeyinin parçası olan mercekler de vardır. Karşılıklı iki dik yönde farklı eğriliklere sahip yüzeylere sahip torik mercekler de kullanılır.

Bireysel optik parçalar olarak lensler neredeyse hiç kullanılmaz. optik sistemler basit büyütücüler ve alan mercekleri (kolektifler) hariç. Genellikle birbirine yapıştırılmış iki veya üç mercek ve çok sayıda bireysel ve yapıştırılmış mercekten oluşan setler gibi çeşitli karmaşık kombinasyonlarda kullanılırlar.

Şekline bağlı olarak, toplama (pozitif) ve ıraksak (negatif) mercekler arasında bir ayrım yapılır. Toplayıcı mercekler grubu genellikle ortası kenarlarından daha kalın olan mercekleri içerir, ıraksak mercekler grubu ise kenarları ortadan daha kalın olan mercekleri içerir. Bunun yalnızca lens malzemesinin kırılma indisinin lensin kırılma indisinden büyük olması durumunda geçerli olduğuna dikkat edilmelidir. çevre. Merceğin kırılma indisi düşükse durum tersine dönecektir. Örneğin, sudaki bir hava kabarcığı, bikonveks ıraksak bir mercektir.

Lensler tipik olarak optik güçleriyle (dioptri cinsinden ölçülür) veya odak uzunluklarıyla ve ayrıca diyafram açıklıklarıyla karakterize edilir. Düzeltilmiş optik sapmaya (öncelikle kromatik, ışık dağılımının neden olduğu - akromatlar ve apokromatlar) sahip optik cihazlar oluşturmak için lenslerin/materyallerinin diğer özellikleri de önemlidir; örneğin kırılma indisi, dağılım katsayısı, seçilen optikteki malzemenin geçirgenliği. menzil.

Bazen lensler/lens optik sistemleri (refraktörler), nispeten yüksek kırılma indisine sahip ortamlarda kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Lens türleri

Toplu:

1 - bikonveks

2 - düz-dışbükey

3 -- içbükey-dışbükey (pozitif menisküs)

Saçılma:

4 - çift içbükey

5 - düz-içbükey

6 -- dışbükey-içbükey (negatif menisküs)

Dışbükey-içbükey merceğe menisküs adı verilir ve kolektif (ortaya doğru kalınlaşır) veya ıraksak (kenarlara doğru kalınlaşır) olabilir. Yüzey yarıçapları eşit olan bir menisküs, sıfıra eşit bir optik güce sahiptir (dağılımı düzeltmek için veya kapak lensi olarak kullanılır). Bu nedenle, miyopi için gözlük camları kural olarak negatif menisküslerdir. Ayırt edici özellik Toplayıcı mercek, yüzeyine gelen ışınları merceğin diğer tarafında bulunan bir noktada toplama yeteneğidir.

Temel mercek öğeleri

NN - ana optik eksen - merceği sınırlayan küresel yüzeylerin merkezlerinden geçen düz bir çizgi; O - optik merkez - bikonveks veya bikonkav (aynı yüzey yarıçapına sahip) mercekler için merceğin içindeki optik eksende (merkezinde) bulunan nokta.

Toplayıcı merceğin önüne belirli bir mesafeye ışıklı bir S noktası yerleştirilirse, eksen boyunca yönlendirilen bir ışık ışını mercekten kırılmadan geçecek, merkezden geçmeyen ışınlar ise merkeze doğru kırılacaktır. optik eksen ve onun üzerinde S noktasının görüntüsü olacak olan F noktasında kesişir. Bu noktaya eşlenik odak veya basitçe odak denir.

Işık merceğe çok uzak bir kaynaktan düşerse, bu kaynaktan çıkan ışınlar paralel bir ışında hareket ediyormuş gibi gösterilebilir, o zaman oradan çıktıktan sonra ışınlar büyük bir açıyla kırılacak ve F noktası optik eksen üzerinde daha yakın bir yere hareket edecektir. lens. Bu koşullar altında mercekten çıkan ışınların kesişme noktasına ana odak F", merceğin merkezinden ana odağa olan mesafeye ise ana odak uzaklığı adı verilir.

Uzaklaşan merceğe gelen ışınlar merceğin çıkışında merceğin kenarlarına doğru kırılır, yani saçılır. Bu ışınlar şekildeki noktalı çizgiyle gösterildiği gibi ters yönde devam ederse, bu merceğin odak noktası olacak bir F noktasında birleşeceklerdir. Bu odaklanma hayali olacaktır.

Ana optik eksene odaklanma hakkında söylenenler, bir noktanın görüntüsünün ikincil veya eğimli bir optik eksen üzerinde olduğu, yani ana optik eksene açılı olarak merceğin merkezinden geçen bir çizgi olduğu durumlar için de aynı şekilde geçerlidir. eksen. Merceğin ana odağında bulunan ana optik eksene dik olan düzleme ana odak düzlemi denir ve eşlenik odakta - sadece odak düzlemi.

Kolektif mercekler bir nesneye her iki taraftan da yönlendirilebilir, bunun sonucunda mercekten geçen ışınlar hem bir taraftan hem de diğer taraftan toplanabilir. Böylece lensin iki odağı vardır - ön ve arka. Lensin her iki tarafındaki optik eksende bulunurlar.

1) Görüntü şunlar olabilir: hayali veya gerçek. Görüntü ışınların kendisi tarafından oluşturulmuşsa (yani ışık enerjisi belirli bir noktaya giriyorsa), o zaman gerçektir, ancak ışınların kendisi tarafından değil de devamları tarafından oluşturulmuşsa, o zaman görüntünün hayali olduğu söylenir (ışık enerjisi Belirli bir noktaya varmamak).

2) Görüntünün üst ve alt kısmı nesnenin kendisine benzer şekilde yönlendirilmişse görüntü denir. doğrudan. Görüntü ters ise buna denir. ters (ters çevrilmiş).

3) Görüntü, edinilen boyutlarıyla karakterize edilir: büyütülmüş, küçültülmüş, eşit.

Düz aynadaki görüntü

Düz aynadaki görüntü sanaldır, düzdür, nesneye eşit boyuttadır ve nesne aynanın önünde bulunduğuyla aynanın arkasında aynı mesafede bulunur.

Lensler

Mercek, her iki tarafı kavisli yüzeylerle sınırlanmış şeffaf bir gövdedir.

Altı çeşit mercek vardır.

Toplama: 1 - bikonveks, 2 - düz dışbükey, 3 - dışbükey-içbükey. Saçılma: 4 - çift içbükey; 5 - düz içbükey; 6 - içbükey-dışbükey.

Yakınsayan mercek

ıraksak mercek

Lenslerin özellikleri.

NN- ana optik eksen, merceği sınırlayan küresel yüzeylerin merkezlerinden geçen düz bir çizgidir;

Ö- optik merkez - bikonveks veya bikonkav (eşit yüzey yarıçapına sahip) mercekler için merceğin içindeki optik eksende (merkezinde) bulunan nokta;

F- merceğin ana odağı, ana optik eksene paralel yayılan bir ışık ışınının toplandığı noktadır;

İLE İLGİLİ- odak uzaklığı;

N"H"- merceğin ikincil ekseni;

F"- yan odak;

Odak düzlemi - ana optik eksene dik olarak ana odak noktasından geçen bir düzlem.

Bir mercekteki ışınların yolu.

Merceğin optik merkezinden (O) geçen ışın kırılmaya maruz kalmaz.

Ana optik eksene paralel bir ışın kırıldıktan sonra ana odaktan (F) geçer.

Kırılma sonrasında ana odaktan (F) geçen ışın, ana optik eksene paralel gider.

İkincil optik eksene (N"N") paralel uzanan bir ışın, ikincil odaktan (F") geçer.

Objektif formülü.

Mercek formülünü kullanırken işaret kuralını doğru kullanmalısınız: +F- Yakınsayan mercek; -F- ıraksak mercek; +d- konu geçerlidir; -D- hayali nesne; +f- nesnenin görüntüsü gerçektir; -F- Nesnenin görüntüsü hayalidir.

Merceğin odak uzaklığının tersi denir optik güç.

Enine büyütme- görüntünün doğrusal boyutunun nesnenin doğrusal boyutuna oranı.

Modern optik cihazlar, görüntü kalitesini artırmak için lens sistemlerini kullanır. Bir mercek sisteminin optik gücü, optik güçlerinin toplamına eşittir.

1 - kornea; 2 - iris; 3 - tunika albuginea (sklera); 4 - koroid; 5 - pigment tabakası; 6 - sarı nokta; 7 - optik sinir; 8 - retina; 9 - kas; 10 - mercek bağları; 11 - mercek; 12 - öğrenci.

Lens, merceğe benzer bir gövdedir ve görüşümüzü farklı mesafelere göre ayarlar. Gözün optik sisteminde görüntünün retina üzerine odaklanmasına denir. konaklama. İnsanlarda konaklama, kasların yardımıyla merceğin dışbükeyliğinin artması nedeniyle meydana gelir. Bu gözün optik gücünü değiştirir.

Gözün retinasına düşen bir cismin görüntüsü gerçektir, indirgenmiştir, terstir.

Mesafe en iyi görüş yaklaşık 25 cm olmalı ve görüş sınırı (uzak nokta) sonsuzdur.

Miyopi (miyopi)- Gözün bulanık gördüğü ve görüntünün retinanın önünde odaklandığı bir görme kusuru.

Uzak görüşlülük (hipermetrop)- Görüntünün retinanın arkasına odaklandığı bir görme kusuru.

Herkes bir fotoğraf merceğinin optik unsurlardan oluştuğunu bilir. Çoğu fotoğraf lensi, bu tür öğeler olarak lensleri kullanır. Fotoğraf merceğindeki mercekler, merceğin optik tasarımını oluşturan ana optik eksende bulunur.

Optik küresel lens - iki küresel veya biri küresel, diğeri düz yüzeylerle sınırlanmış şeffaf homojen bir elemandır.

Modern fotoğraf merceklerinde de yaygınlaşmıştır. küresel olmayan Yüzey şekli küreden farklı olan mercekler. Bu durumda parabolik, silindirik, torik, konik ve diğer kavisli yüzeylerin yanı sıra simetri eksenine sahip dönme yüzeyleri de olabilir.

Lens yapımında kullanılan malzemeler çeşitli optik camların yanı sıra şeffaf plastikler de olabilir.

Tüm küresel mercek çeşitleri iki ana türe indirgenebilir: Toplama(veya pozitif, dışbükey) ve Saçılma(veya negatif, içbükey). Merkezdeki yakınsak mercekler kenarlara göre daha kalındır, tam tersine merkezdeki ıraksak mercekler kenarlara göre daha incedir.

Yakınsak bir mercekte, içinden geçen paralel ışınlar merceğin arkasında bir noktada odaklanır. Uzaklaşan merceklerde mercekten geçen ışınlar yanlara doğru saçılır.

Hasta. 1. Yakınsak ve ıraksak mercekler.

Yalnızca pozitif mercekler nesnelerin görüntülerini üretebilir. Gerçek görüntü üreten optik sistemlerde (özellikle mercekler) ıraksak mercekler ancak kolektif merceklerle birlikte kullanılabilir.

Kesit şekillerine göre altı ana mercek türü vardır:

1. bikonveks yakınsak mercekler;
2. plano-dışbükey yakınsak mercekler;
3. içbükey-dışbükey toplayıcı mercekler (menisküs);
4. çift ​​içbükey ıraksak mercekler;
5. düz içbükey ıraksak mercekler;
6. dışbükey-içbükey ıraksak mercekler.

Hasta. 2. Altı tip küresel mercek.

Merceğin küresel yüzeyleri farklı olabilir eğrilik(dışbükeylik/içbükeylik derecesi) ve farklı eksenel kalınlık.

Bunlara ve diğer bazı kavramlara daha ayrıntılı olarak bakalım.

Hasta. 3. Bikonveks merceğin elemanları

Şekil 3'te bikonveks merceğin oluşumunun bir diyagramını görebilirsiniz.

• C1 ve C2 merceği sınırlayan küresel yüzeylerin merkezleridir, bunlara denir eğrilik merkezleri.
• R1 ve R2 merceğin küresel yüzeylerinin yarıçaplarıdır veya eğrilik yarıçapı.
• C1 ve C2 noktalarını birleştiren düz çizgiye denir. ana optik eksen lensler.
• Ana optik eksenin mercek yüzeylerini (A ve B) kestiği noktalara denir. merceğin köşeleri.
• Noktadan uzaklık A diyeceğim şey şu ki B isminde eksenel mercek kalınlığı.

Paralel bir ışık ışınları demeti, ana optik eksen üzerinde bulunan bir noktadan merceğe yönlendirilirse, içinden geçtikten sonra bir noktada birleşeceklerdir. F, aynı zamanda ana optik eksende de bulunur. Bu noktaya denir Ana odak mercekler ve mesafe F mercekten bu noktaya kadar - ana odak uzaklığı.

Hasta. 4. Ana odak, ana odak düzlemi ve merceğin odak uzaklığı.

Uçak MN ana optik eksene dik olan ve ana odak noktasından geçen noktaya denir. ana odak düzlemi. Işığa duyarlı matrisin veya ışığa duyarlı filmin bulunduğu yer burasıdır.

Bir merceğin odak uzaklığı doğrudan dışbükey yüzeylerinin eğriliğine bağlıdır: eğrilik yarıçapı ne kadar küçükse (yani dışbükeylik ne kadar büyük olursa), odak uzaklığı o kadar kısa olur.