LENSA PENUMPUAN: CIRI, JENIS DAN LATIHAN YANG DISELESAIKAN - FIZIKAL - 2025

The kanta menumpu adalah mereka lebih nipis di tepi yang lebih tebal di bahagian tengah-tengah. Akibatnya, mereka memusatkan (menyatukan) sinar cahaya yang jatuh pada mereka selari dengan paksi utama pada satu titik. Titik ini disebut fokus, atau fokus gambar, dan diwakili oleh huruf F. Lensa konvergen atau positif membentuk apa yang disebut gambar sebenar objek.

Contoh khas lensa konvergensi adalah kaca pembesar. Walau bagaimanapun, adalah biasa untuk mencari lensa jenis ini pada peranti yang jauh lebih kompleks seperti mikroskop atau teleskop. Sebenarnya, mikroskop sebatian asas adalah yang terdiri daripada dua lensa konvergen yang mempunyai panjang fokus kecil. Kanta ini dipanggil objektif dan okular.

Kaca pembesar, lensa penumpu.

Lensa penumpuan digunakan dalam optik untuk aplikasi yang berbeza, walaupun mungkin yang paling terkenal adalah memperbaiki kecacatan penglihatan. Oleh itu, mereka ditunjukkan untuk merawat hiperopia, presbiopia dan juga beberapa jenis astigmatisme seperti astigmatisme hiperopik.

ciri

Lensa penumpuan. Chetvorno

Lensa penumpuan mempunyai sebilangan ciri yang menentukannya. Walau bagaimanapun, mungkin yang paling penting adalah yang kita telah maju dalam definisinya. Oleh itu, lensa konvergen dicirikan dengan membelokkan fokus sinar yang jatuh ke arahnya selari dengan paksi utama.

Selanjutnya, secara kebalikan, sebarang sinar insiden yang melepasi fokus dibiaskan selari dengan paksi optik lensa.

Menggabungkan unsur lensa

Untuk kajiannya, penting untuk mengetahui elemen apa yang membentuk lensa secara umum dan lensa konvergensi khususnya.

Secara umum, ia dipanggil pusat optik lensa ke titik di mana setiap sinar yang melaluinya tidak mengalami pesongan.

Paksi utama adalah garis yang bergabung dengan pusat optik dan fokus utama, yang telah kita komen, diwakili oleh huruf F.

Fokus utama adalah titik di mana semua sinar yang memukul lensa selari dengan paksi utama.

Panjang fokus adalah jarak antara pusat optik dan fokus.

Pusat kelengkungan didefinisikan sebagai pusat sfera yang membuat lensa; Jejari kelengkungan menjadi jejari sfera yang menimbulkan lensa.

Dan akhirnya, satah tengah lensa dipanggil satah optik.

Pembentukan gambar dalam lensa penumpu

Untuk membentuk gambar dalam lensa konvergensi, satu siri peraturan asas mesti diambil kira, yang dijelaskan di bawah.

Sekiranya pancaran memukul lensa selari dengan paksi, pancaran yang muncul menyatu pada fokus gambar. Sebaliknya, jika sinar insiden melewati fokus objek, sinar itu muncul dalam arah yang selari dengan paksi. Akhirnya, sinar yang melewati pusat optik dibiaskan tanpa mengalami pesongan.

Akibatnya, situasi berikut dapat terjadi pada lensa konvergensi:

- Bahawa objek terletak berkenaan dengan satah optik pada jarak lebih besar daripada dua kali panjang fokus. Dalam kes itu, gambar yang dihasilkan adalah nyata, terbalik dan lebih kecil daripada objek.

- Bahawa objek terletak pada jarak dari satah optik sama dengan dua kali panjang fokus. Apabila ini berlaku, gambar yang diperoleh adalah gambar sebenar, terbalik dan ukurannya sama dengan objek.

- Bahawa objek berada pada jarak dari satah optik antara satu hingga dua kali panjang fokus. Kemudian dihasilkan gambar yang nyata, terbalik dan lebih besar daripada objek asal.

- Bahawa objek itu terletak pada jarak dari satah optik yang kurang dari panjang fokus. Sekiranya demikian, gambar akan menjadi maya, langsung, dan lebih besar daripada objek.

Jenis kanta penumpu

Terdapat tiga jenis lensa konvergen: lensa biconvex, lensa plano-cembung, dan lensa cekung-cembung.

Kanta biconvex, seperti namanya, terdiri dari dua permukaan cembung. Plano-cembung, sementara itu, mempunyai permukaan yang rata dan cembung. Dan akhirnya, kanta cembung cekung terdiri daripada permukaan yang sedikit cekung dan cembung.

Perbezaan dengan lensa berbeza

Lensa penumpuan. Fir0002 (bincang) (Muat naik)

Lensa divergen, sebaliknya, berbeza dengan lensa konvergen kerana ketebalannya menurun dari tepi ke arah tengah. Oleh itu, bertentangan dengan apa yang berlaku dengan lensa konvergen, dalam lensa jenis ini sinar cahaya yang menyerang selari dengan paksi utama dipisahkan. Dengan cara ini, mereka membentuk apa yang disebut gambar objek secara maya.

Dalam optik, lensa divergen atau negatif, seperti yang diketahui juga, digunakan terutamanya untuk membetulkan rabun.

Persamaan Gaussian kanta nipis dan pembesaran lensa

Secara amnya, jenis lensa yang dikaji adalah apa yang disebut sebagai lensa nipis. Ini didefinisikan sebagai yang mempunyai ketebalan kecil berbanding dengan jari-jari kelengkungan permukaan yang membataskannya.

Jenis lensa ini dapat dikaji dengan persamaan Gaussian dan dengan persamaan yang memungkinkan untuk menentukan pembesaran lensa.

Persamaan Gauss

Persamaan Gauss untuk kanta nipis digunakan untuk menyelesaikan banyak masalah asas optik. Oleh itu sangat penting. Ungkapannya adalah seperti berikut:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Di mana 1 / f adalah apa yang disebut kekuatan lensa dan f adalah panjang fokus atau jarak dari pusat optik ke fokus F. Unit pengukuran daya lensa adalah diopter (D), di mana 1 D = 1 m ^-1 . Bagi bahagian mereka, p dan q masing-masing adalah jarak di mana objek berada dan jarak di mana imejnya diperhatikan.

Pembesaran lensa

Pembesaran lateral lensa nipis diperoleh dengan ungkapan berikut:

M = - q / p

Di mana M adalah pembesaran. Dari nilai kenaikan, sejumlah akibat dapat disimpulkan:

Sekiranya -M-> 1, ukuran gambar lebih besar daripada objek

Sekiranya -M- <1, ukuran gambar lebih kecil daripada ukuran objek

Sekiranya M> 0, gambar itu betul dan di sebelah lensa yang sama dengan objek (gambar maya)

Sekiranya M <0, gambar terbalik dan di seberang objek (gambar sebenar)

Latihan diselesaikan

Badan terletak satu meter dari lensa konvergen, yang mempunyai panjang fokus 0.5 meter. Seperti apa imej badan? Sejauh mana jaraknya?

Kami mempunyai data berikut: p = 1 m; f = 0.5 m.

Kami memasukkan nilai ini ke dalam persamaan Gauss untuk kanta nipis:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Dan yang berikut tetap ada:

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

Kami mengasingkan 1 / q

1 / q = 1

Untuk kemudian membersihkan q dan dapatkan:

q = 1

Oleh itu, kami menggantikan dalam persamaan untuk pembesaran lensa:

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

Oleh itu, gambar itu nyata sejak q> 0, terbalik kerana M <0 dan sama saiz kerana nilai mutlak M adalah 1. Akhirnya, gambar itu berjarak satu meter dari fokus.

Rujukan

1. Cahaya (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 18 Mac 2019, dari es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teori Pantulan, Gelombang Elektromagnetik dan Zarah. Pemecut.
3. Cahaya (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 20 Mac 2019, dari en.wikipedia.org.
4. Lensa (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 17 Mac 2019, dari es.wikipedia.org.
5. Lensa (optik). Di Wikipedia. Diakses pada 19 Mac 2019, dari en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optik (edisi ke-4). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizikal. Edisi ke-3. Barcelona: Saya berbalik.