เลนส์ทรงกลม: พฤติกรรม สูตร แบบฝึกหัด ลักษณะเฉพาะ

เลนส์ทรงกลมเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา ฟิสิกส์เชิงแสงเป็นอุปกรณ์ออปติคัลที่ประกอบด้วยตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกันและโปร่งใสสามตัว

ในระบบนี้ ไดออปเตอร์สองตัวสัมพันธ์กัน ซึ่งหนึ่งในนั้นต้องเป็นทรงกลม ไดออปเตอร์อื่นสามารถแบนหรือทรงกลมได้

เลนส์มีความสำคัญอย่างยิ่งในชีวิตของเรา เนื่องจากเราสามารถเพิ่มหรือลดขนาดของวัตถุได้

ตัวอย่าง

วัตถุในชีวิตประจำวันจำนวนมากใช้เลนส์ทรงกลม เช่น

• แว่นตา
• แว่นขยาย
• กล้องจุลทรรศน์
• กล้องโทรทรรศน์
• กล้องถ่ายภาพ
• กล้องวิดีโอ
• โปรเจ็กเตอร์

ประเภทของเลนส์ทรงกลม

ให้เป็นไปตาม ความโค้ง คุณสมบัติดังกล่าว เลนส์ทรงกลมแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

เลนส์บรรจบกัน

เรียกอีกอย่างว่า เลนส์นูน, เลนส์บรรจบกันมีความโค้งออกด้านนอก ตรงกลางหนาขึ้นและขอบบางลง

โครงร่างเลนส์คอนเวอร์เจนต์

วัตถุประสงค์หลักของเลนส์บอลประเภทนี้คือเพื่อ เพิ่มวัตถุ. พวกเขาได้ชื่อนี้เพราะว่า รังสีของแสงมาบรรจบกันนั่นคือเข้ามาใกล้

เลนส์ไดเวอร์เจนท์

เรียกอีกอย่างว่า เลนส์เว้า, เลนส์ Diverging มีความโค้งภายใน. ตรงกลางบางกว่าและขอบหนากว่า

โครงร่างเลนส์ที่แตกต่างกัน

วัตถุประสงค์หลักของเลนส์บอลประเภทนี้คือเพื่อ ลดขนาดวัตถุ. พวกเขาได้ชื่อนี้เพราะว่า รังสีของแสงแตกต่างกันก็คือย้ายออกไป

นอกจากนี้ ตาม ประเภทของไดออปเตอร์ คุณสมบัตินั้น (ทรงกลมหรือทรงกลมและแบน) เลนส์ทรงกลมสามารถมีได้หกประเภท:

ประเภทของเลนส์ทรงกลม

เลนส์บรรจบกัน

• ก) สองเหลี่ยม: มีสองหน้านูน
• b) ระนาบนูน: หน้าหนึ่งแบน อีกข้างนูน
• c) Concavo-นูน: หน้าหนึ่งเว้า อีกข้างนูน

เลนส์ไดเวอร์เจนท์

• ง) สองเว้า: มีสองหน้าเว้า
• จ) แผนเว้า: หน้าหนึ่งแบนส่วนอีกหน้าเว้า
• f) นูน-เว้า: หน้าหนึ่งนูนและอีกข้างเว้า

บันทึก: ในบรรดาประเภทเหล่านี้ มีสามแบบมีขอบที่บางกว่า และสามแบบมีขอบที่หนากว่า

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้หรือไม่? อ่านด้วย:

• การสะท้อนของแสง
• การหักเหของแสง
• กระจกแบน
• กระจกทรงกลม
• แสง: การหักเห แสงสะท้อน และวิธีการขยายพันธุ์
• สูตรฟิสิกส์

การสร้างภาพ

การถ่ายภาพแตกต่างกันไปตามประเภทของเลนส์:

เลนส์คอนเวอร์เจนต์

รูปภาพสามารถเกิดขึ้นได้ห้ากรณี:

• ภาพจริงกลับด้านและเล็กกว่าวัตถุ
• ภาพจริงกลับด้านและขนาดวัตถุเท่ากัน
• ภาพจริงกลับด้านและใหญ่กว่าวัตถุ
• ภาพที่ไม่เหมาะสม (อยู่ที่ระยะอนันต์)
• ภาพเสมือน ทางด้านขวาของวัตถุและใหญ่กว่านั้น

เลนส์ที่แตกต่างกัน

สำหรับเลนส์ที่แตกต่างกัน การสร้างภาพจะเป็นแบบเสมือน ทางด้านขวาของวัตถุและเล็กกว่านั้น

พลังโฟกัส

เลนส์แต่ละตัวมีกำลังโฟกัส กล่าวคือ ความสามารถในการมาบรรจบกันหรือแยกรังสีแสง. กำลังโฟกัสคำนวณโดยสูตร:

P = 1/f

เป็น

พี: พลังโฟกัส
ฉ: ทางยาวโฟกัส (จากเลนส์ถึงโฟกัส)

ในระบบสากล กำลังโฟกัสมีหน่วยวัดเป็นไดออปเตอร์ (D) และทางยาวโฟกัสเป็นเมตร (ม.)

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในการบรรจบเลนส์ทางยาวโฟกัสเป็นค่าบวก ด้วยเหตุนี้จึงเรียกเลนส์เหล่านี้ว่าเลนส์บวก อย่างไรก็ตาม ในเลนส์ที่แตกต่างกัน มันเป็นเลนส์เนกาทีฟ ดังนั้นจึงเรียกว่าเลนส์เนกาทีฟ

ตัวอย่าง

1. กำลังโฟกัสของเลนส์มาบรรจบกันทางยาวโฟกัส 0.10 เมตรคืออะไร?

P = 1/f
P = 1/0.10
P = 10 วัน

2. กำลังโฟกัสของเลนส์ที่แตกต่างกันทางยาวโฟกัส 0.20 เมตรคืออะไร?

P = 1/f
P = 1/-0.20
P = - 5 D

แบบฝึกหัดสอบเข้าพร้อมคำติชม

1. (CESGRANRIO) วัตถุจริงถูกวางตั้งฉากกับแกนหลักของเลนส์บรรจบกันของทางยาวโฟกัส f หากวัตถุอยู่ที่ระยะ 3f จากเลนส์ ระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพที่คอนจูเกตโดยเลนส์นั้นคือ:

ก) f/2
ข) 3f/2
ค) 5f/2
ง) 7f/2
จ) 9f/2

ดูคำตอบ

ทางเลือก b

2. (แมคเคนซี) เมื่อพิจารณาเลนส์นูนสองด้านที่มีใบหน้ามีรัศมีความโค้งเท่ากัน เราสามารถพูดได้ว่า:

ก) รัศมีความโค้งของใบหน้าเท่ากับสองเท่าของทางยาวโฟกัสเสมอ
b) รัศมีความโค้งจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของส่วนกลับของขอบเสมอ
c) มันมักจะมาบรรจบกันเสมอไม่ว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบจะเป็นเช่นไร
d) จะเป็นการบรรจบกันก็ต่อเมื่อดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางโดยรอบมีค่ามากกว่าดัชนีของวัสดุเลนส์
จ) มันจะมาบรรจบกันก็ต่อเมื่อดัชนีการหักเหของแสงของวัสดุเลนส์มีค่ามากกว่าดัชนีรอบข้าง

ดูคำตอบ

ทางเลือกและ

3. (UFSM-RS) วัตถุอยู่บนแกนลำแสงและอยู่ในระยะ พี ของเลนส์ระยะบรรจบกัน ฉ. การเป็น พี ใหญ่กว่า ฉ มันเล็กกว่า 2fอาจกล่าวได้ว่าภาพจะเป็น:

ก) เสมือนและใหญ่กว่าวัตถุ
b) เสมือนและเล็กกว่าวัตถุ
c) ของจริงและใหญ่กว่าวัตถุ
d) ของจริงและเล็กกว่าวัตถุ
จ) จริงและเท่ากับวัตถุ

ดูคำตอบ

ทางเลือก c