Уравнение линзодержателя

Физика > Уравнение линзодержателя

 

Эта формула применяется для объединения радиусов кривизны, толщины, показателя преломления и фокусной дистанции толстой линзы.

Задача обучения

  • Сравнить идеализированные тонкие линзы с реальными.

Основные пункты

  • Если объектив выпуклый с двух сторон, то проходящий параллельно оси луч света сфокусируется на пятно в оси на некоторой дистанции позади объектива. Линзу именуют положительной (сходящей).
  • Если объектив вогнутый с двух сторон, то проходящий луч рассеивается. Линзу именуют отрицательной (расходящейся).
  • Фокусная дистанция толстой линзы в воздухе вычисляется по формуле: 
  • Знаки радиусов кривизны линзы говорят о выпуклости или вогнутости поверхности. Если R2 положительное, то вогнутая, а если отрицательное – выпуклая.
  • Уравнение можно упростить, если толщина линзы (d) крайне мала по отношению к R1 и R2

Термины

  • Поверхностные вершины – точки, где поверхность пересекает оптическую ось.
  • Толстая линза – толщина которой выступает значительной.

Толстые линзы

В отличие от идеализированных тонких вариантов, толстые линзы обладают определенной весомой толщиной между двумя поверхностями кривизны. У идеального варианта была бы нулевая оптическая сила, то есть она не сходится и не расходится. Но в толстой линзе световой луч во время прохода преломляется.

Линзы делятся на два типа по кривизне обеих оптических сторон. Линца бывает выпуклой и тогда проходящий параллельно оси световой луч будет сходиться на точке с определенной дистанцией от линзы. Ее именуют положительной (сходящей).

Диаграмма положительной (сходящей) линзы. Формула объединяет радиусы кривизны, показатель преломления, толщину линзы и фокусную дистанцию

Если линза вогнута, то луч разойдется. Объектив именуют отрицательным (расходящийся). Дистанция от точки к объективу – фокусная.

Диаграмма отрицательной (расходящейся) линзы. Формула объединяет радиусы кривизны, показатель преломления, толщину линзы и фокусную дистанцию

Фокусную дистанцию в воздухе можно вычислить по формуле:

(P – мощность линзы, F – фокусная дистанция объектива, n – показатель преломления материала, R1 – радиус кривизны поверхности линзы, ближайший к источнику света, R2 – радиус кривизны поверхности линзы, удаленной от источника, d – толщина линзы).

Соотношение R1 и R2

Знаки радиусов кривизны указывают на тип линзы. Если R1 положительное, то первая поверхность выпуклая, если отрицательное – то вогнутая. Для R2 все с точностью наоборот. При бесконечности радиуса поверхность считается плоской.

Аппроксимация тонких линз

Формулу можно упростить, если толщина линзы незначительна и уступает R1 и R2:

Фокусная дистанция (f) выступает положительной для сходящих линз и отрицательной для рассеивающих. Обратная величина – оптическая линза. Если фокусная дистанция указывается в метрах, то имеем дело с диоптриями.



Космос | Лунный календарь | Знаки Зодиака | Натальная карта | Сонник | Телескопы
V-kosmose.com, 2014-2017 гг. Все права защищены.