Сферические линзы: поведение, формулы, упражнения, характеристики

Сферические линзы являются частью исследования оптическая физика, представляющий собой оптическое устройство, состоящее из трех однородных и прозрачных сред.

В этой системе связаны две диоптрии, одна из которых обязательно сферическая. Другая диоптрия может быть плоской или сферической.

Линзы имеют большое значение в нашей жизни, поскольку с их помощью мы можем увеличивать или уменьшать размер объекта.

Примеры

Многие предметы повседневного обихода используют сферические линзы, например:

  • Очки
  • Увеличительное стекло
  • Микроскопы
  • телескопы
  • Фото камеры
  • Видеокамеры
  • Проекторы

Типы сферических линз

Согласно кривизна По этой особенности сферические линзы подразделяются на два типа:

Сходящиеся линзы

Также называемый выпуклые линзы, собирающие линзы имеют кривизну наружу. Центр толще, а край тоньше.

Конвергентная линза

Схема конвергентной линзы

Основное назначение шаровых линз этого типа - увеличивать объекты. Они получили это название, потому что лучи света сходятся, то есть подойти ближе.

Расходящиеся линзы

Также называемый вогнутые линзы, расходящиеся линзы имеют внутреннюю кривизну. Центр тоньше, а край толще.

расходящаяся линза

схема расходящейся линзы

Основное назначение шаровых линз этого типа - сжать объекты. Они получили это название, потому что световые лучи расходятся, то есть отойти.

Кроме того, согласно виды диоптрий По своим характеристикам (сферические или сферические и плоские) сферические линзы могут быть шести типов:

Типы сферических линз

Типы сферических линз

Сходящиеся линзы

  • а) двояковыпуклый: имеет две выпуклые грани
  • б) Выпуклая плоскость: одно лицо плоское, другое выпуклое
  • в) вогнуто-выпуклый: одна грань вогнутая, а другая - выпуклая

Расходящиеся линзы

  • г) двояковыпуклая: имеет две вогнутые грани
  • д) вогнутый план: одно лицо плоское, а другое вогнутое
  • е) Выпукло-вогнутая: одна грань выпуклая, а другая вогнутая

Примечание: Среди этих типов три из них имеют более тонкий край, а три - более толстый.

Хотите узнать больше по теме? Читайте тоже:

  • отражение света
  • преломление света
  • плоские зеркала
  • сферические зеркала
  • Свет: преломление, отражение и средства распространения
  • Физические формулы

Формирование изображения

Изображение зависит от типа объектива:

Конвергентная линза

Образы можно формировать в пяти случаях:

  • Реальное изображение, перевернутое и меньшее, чем объект
  • Реальное изображение, перевернутое изображение и тот же размер объекта
  • Реальное изображение, перевернутое и крупнее объекта
  • Неправильное изображение (находится на бесконечности)
  • Виртуальное изображение справа от объекта и больше его

расходящаяся линза

Что касается расходящейся линзы, формирование изображения всегда: виртуальное, справа от объекта и меньше его.

Фокусная сила

У каждой линзы есть фокусная сила, то есть способность сходиться или расходиться световыми лучами. Фокусная сила рассчитывается по формуле:

P = 1 / f

Существование,

п: фокусная сила
ж: фокусное расстояние (от объектива до фокуса)

В Международной системе фокусная сила измеряется в диоптриях (D), а фокусное расстояние - в метрах (м).

Важно отметить, что в собирающих линзах фокусное расстояние положительное, поэтому их также называют положительными линзами. Однако в расходящихся линзах он отрицательный, поэтому их называют отрицательными линзами.

Примеры

1. Какова фокусная сила собирающего объектива с фокусным расстоянием 0,10 метра?

P = 1 / f
Р = 1 / 0,10
P = 10 D

2. Какова фокусная сила расходящейся линзы с фокусным расстоянием 0,20 метра?

P = 1 / f
Р = 1 / -0,20
P = - 5 D

Упражнения для вступительных экзаменов с обратной связью

1. (CESGRANRIO) Реальный объект помещается перпендикулярно главной оси собирающей линзы с фокусным расстоянием f. Если объект находится на расстоянии 3f от линзы, расстояние между объектом и изображением, сопряженным с этой линзой, составляет:

а) f / 2
б) 3f / 2
в) 5f / 2
г) 7f / 2
д) 9f / 2

Альтернатива б

2. (Маккензи) Рассматривая двояковыпуклую линзу, грани которой имеют одинаковый радиус кривизны, мы можем сказать, что:

а) радиус кривизны граней всегда равен удвоенному фокусному расстоянию;
б) радиус кривизны всегда равен половине обратной его вершины;
в) он всегда конвергентен, независимо от окружающей среды;
г) оно сходится только в том случае, если показатель преломления окружающей среды больше, чем у материала линзы;
д) оно сходится только в том случае, если показатель преломления материала линзы больше, чем у окружающей среды.

Альтернатива и

3. (УФСМ-РС) Объект находится на оптической оси и на расстоянии п собирающей линзы ж. Существование п больше, чем ж это меньше чем 2f, можно сказать, что изображение будет:

а) виртуальный и крупнее объекта;
б) виртуальный и меньше объекта;
в) реальные и крупнее объекта;
г) реальный и меньше предмета;
д) реальный и равный объекту.

Альтернатива c

Физика и нанотехнологии. Нанотехнологии: приложения и риски

Физика и нанотехнологии. Нанотехнологии: приложения и риски

THE нанотехнологии он состоит из исследований и манипуляций с веществом на атомном и молекулярном...

read more
Первый закон Кеплера

Первый закон Кеплера

JОханнесКеплер (1571-1630) был важным немецким астрономом и математиком, внесшим большой вклад в ...

read more
Ускорение свободного падения: что это такое, формула, упражнения

Ускорение свободного падения: что это такое, формула, упражнения

Ускорениедаетсила тяжести - скорость падающего тела, в свободное падение, по направлению к центру...

read more