Lantiy: kalite lantiy (fizik). Fòm pou kolekte, optik lantiy dispèrsan. Ki jan yo detèmine ki kalite lantiy?

lantiy yo yo gen tandans gen yon sifas ki esferik oswa prèske esferik. Yo ka konvèks, konkav oswa plat (reyon Infinity). Gen de sifas nan ki limyè pase. Yo ka konbine nan diferan fason yo fòme diferan kalite lantiy (foto bay pita nan atik sa a):

• Si tou de sifas yo konvèks (sou deyò koube) santral pòsyon se pi di pase bor yo.
• se Lens ak esfè konvèks ak konkav rele menisk la.
• se Lens ak yon sifas ki plat rele yon Plano-konkav oswa Plano-konvèks, tou depann de nati a nan esfè a ak lòt.

Ki jan yo detèmine ki kalite lantiy? Annou egzamine sa a nan plis detay.

Kolekte lantiy: kalite lantiy

Kèlkeswa sifas kouti si epesè yo nan pòsyon santral la gen plis pouvwa pase bor yo, yo yo refere yo bay kolekte. Fè yon pozitif longè fokal. kalite sa yo nan convergent lantiy:

• Plano-konvèks,
• bikonvèks,
• yon concavo-konvèks (menisk).

Yo rele yo "pozitif".

lantiy gaye: kalite lantiy

Si epesè yo se mens nan sant la pase nan bor yo, yo rele yo simen. Fè yon negatif longè fokal. Gen kèk kalite simen lantiy:

• Plano-konkav,
• biconcave,
• konkav-konvèks (menisk).

Yo rele yo "negatif."

konsèp debaz

demidwat yo ki diverges nan yon sous pwen nan yon pwen sèl. Yo rele yo gwo bout bwa. Lè gwo bout bwa a antre nan lantiy la, se chak gwo bout bwa refrakte pa chanje direksyon li yo. Se poutèt sa, gwo bout bwa a ka sòti lantiy la nan yon plis oswa mwens divergent.

Gen kèk kalite lantiy optik chanje direksyon an nan demidwat yo ki sa yo ke yo konvèje nan yon pwen sèl. Si se dispoze sous la limyè omwen nan distans la fokal, gwo bout bwa a converges nan yon pwen ki, omwen nan distans la menm.

imaj reyèl ak vityèl

Yon sous pwen nan limyè rele objè valab, ak pwen an nan dirèksyon nan gwo bout bwa a nan reyon vini soti nan lantiy la, li se yon imaj ki valid.

Enpòtans gen yon etalaj de sous pwen distribye plis pase anjeneral yon sifas ki plat. Yon egzanp se imaj la sou glas la tè, limen soti nan dèyè. Se yon lòt egzanp nan filmstrip la eklere soti nan dèyè pou ke limyè ki soti nan li te pase nan lantiy la, miltipliye imaj la sou yon ekran plat.

Nan ka sa yo, pale sou avyon an. Point sou plan imaj 1: 1 koresponn a nan pwen sou plan an objè. Menm bagay la tou aplike nan figi yo jeyometrik, menm si ka foto a ki kapab lakòz dwe Envèse ki gen rapò ak objè a depi anwo jouk anba osinon sou bò gòch a dwat.

Zòtèy-reyon nan yon pwen kreye yon imaj reyèl, epi diferans la - imajinè. Lè li se byen klè dekri sou ekran an - li se ki valid. Si ka imaj la menm ka wè jis pa gade nan lantiy la nan direksyon sous la limyè, yo rele sa imajinè. Refleksyon nan glas la - imajinè. Yon foto ki ka wè nan yon teleskòp - kòm byen. Men, pwojeksyon a nan lantiy la kamera nan fim nan bay yon imaj reyèl.

fokal longè

lantiy Konsantrasyon ka jwenn pa pase atravè li yon gwo bout bwa nan reyon paralèl. se pwen an nan ki yo vin ansanm, epi li pral konsantre F. distans la soti nan pwen nan lyezon nan lantiy la rele longè fokal li yo f. ou ka sote demidwat yo ki paralèl soti nan lòt bò a epi konsa jwenn F sou tou de bò. Chak lantiy gen de de F ak f. Si li se relativman mens konpare ak longè fokal li yo, lèt la yo se apeprè egal-ego.

Divergence ak Convergence

Karakterize pa yon lantiy pozitif fokal longè convergent. Fòm sa a ki kalite lantiy (Plano-konvèks, biconcave, menisk) diminye demidwat yo ki vini soti nan yo, pi plis pase yo te redwi a sa a. lantiy yo kolekte ka fòme kòm yon reyèl ak yon imaj imajinè. Premye a se te fòme sèlman si distans la soti nan lantiy la nan objè a gen plis pouvwa pase fokal la.

Karakterize pa yon negatif lantiy longè divèrjans fokal. Fòm sa a ki kalite lantiy (Plano-konkav, biconcave, menisk) dilye reyon plis pase yo te divòse anvan w pran sou sifas yo. lantiy gaye kreye yon imaj vityèl. Se sèlman lè dirèksyon a sou ensidan an reyon enpòtan (yo konvèje yon kote ant lantiy la ak pwen nan lyezon sou bò opoze) fòme reyon ka toujou konvèje yo fòme yon imaj reyèl.

diferans enpòtan

Li ta dwe pran anpil prekosyon yo fè distenksyon ant dirèksyon oswa divergence nan dirèksyon a travès oswa divergence lantiy. Kalite lantiy ak Puchkov Sveta yo gen dwa pa menm bagay la. Reyon asosye avèk yon objè oswa imaj pwen, ki yo rele divergent si yo "kouri byen lwen" ak convergent si yo "ranmase" ansanm. Nan nenpòt kowaksyal sistèm optik optik aks se chemen an nan reyon yo. gwo bout bwa a ansanm aks la pase san yo pa nenpòt chanjman nan direksyon akòz refraksyon. Li se, an reyalite, yon definisyon bon nan aks la optik.

se gwo bout bwa ki se k ap deplase lwen distans la soti nan aks la optik rele divergent. Epi se youn nan moun ki ap resevwa pi pre li, ki rele convergent. Reyon paralèl ak aks la optik, yo dirèksyon a zewo oswa divergence. Se konsa, lè w ap pale sou dirèksyon a oswa divergence nan gwo bout bwa a, li Koehle ak aks la optik.

Gen kèk kalite lantiy, fizik yo nan yo ki se sa yo ki se gwo bout bwa a detounen nan yon limit pi gwo a aks la optik, pou yo ranmase. Yo konvèje reyon konvèje pi plis ak divergent k ap deplase lwen mwens. Yo se menm kapab, si fòs yo se ase pou objektif sa a, fè yon ti pakèt paralèl oswa convergent. Menm jan an tou divèrjans lantiy ka fonn plis divèrjans reyon, ak convergence - fè paralèl oswa divergent.

linèt agrandisman

Ou ka jwenn yon lantiy ak de sifas konvèks pi epè nan sant la pase nan bor yo, yo epi yo dwe itilize kòm yon agrandiseur senp oswa loup. Nan ka sa a, obsèvatè a kap nan imajinè, gwo imaj li. lantiy la kamera, sepandan, fòme sou fim nan oswa Capteur aktyèl anjeneral redwi nan gwosè konpare ak objè a.

spectacle

se kapasite a nan lantiy la chanje dirèksyon a nan limyè rele fòs li yo. Li se eksprime nan dyoptri D = 1 / F, kote f - fokal longè nan mèt.

Nan lantiy la ak pouvwa a nan 5 dyoptri f = 20 cm. Sa a endike dyoptri optometris ekri linèt preskripsyon. Pou egzanp, li anrejistre 5.2 dyoptri. Nan atelye a fini materyo pran 5 dyoptri, sa ki lakòz faktori a, ak yon ti jan moulen youn sifas yo ajoute 0.2 dyoptri. Prensip la se ke pou lantiy mens, nan ki de zòn yo se fèmen nan chak lòt, se obsève règ ki pouvwa total yo se sòm total la nan chak dyoptri: D = D ₁ + D _2.

teleskòp Galileo la

Nan tan Galileo a (konmansman an nan syèk ksvii), pwen nan Ewòp te lajman disponib. Yo gen tandans yo dwe manifaktire nan Netherlands ak distribye nan lari fournisseurs. Galileo tande ke yon moun nan Netherlands yo mete ki kalite de nan lantiy nan yon tib, nan objè byen lwen sanble pi gwo. Li te itilize yon lantiy teleobjèktif rasanble nan yon sèl fen nan tib la, ak yon kout-jete simen okulèr nan fen a lòt. Si lantiy fokal longè a egal a _o f ak okulèr f _e, distans ki genyen ant yo ta dwe f _o -f _e, ak fòs la (angilè mikwoskòp) f _o / F _e. Se tankou yon konplo rele Galileo tiyo.

Teleskòp gen ogmante 5 oswa 6 pliye, konparab ak longvi men ki te kenbe resan. Sa a se ase pou anpil enteresan obsèvasyon astwonomik. Ou ka byen fasil wè kratèr yo linè, kat lalin nan Jipitè, bag yo, nan Satin, faz yo nan Venis, nèbule, ak zetwal grap, osi byen ke zetwal yo faintest nan Way la lakte.

Kepler teleskòp

Kepler tande pale sou tout bagay sa a (li responded Galileo) ak bati yon lòt kalite teleskòp ak de lantiy kolekte. Youn nan ki yon gwo longè fokal, se yon lantiy, ak youn nan ki li se mwens - okulèr a. Distans ki genyen ant yo, se egal a f _o + f _e, ak mikwoskòp la angilè se f _o / F _e. Sa a kepleryèn (oswa astwonomik) teleskòp kreye yon imaj Envèse, men pou zetwal yo oswa lalin lan li pa gen pwoblèm. Sa a te konplo bay yon plis menm lumières nan jaden an de vi pase teleskòp a Galile, e li te pi bon yo sèvi ak kòm li pèmèt yo kenbe je ou nan yon pozisyon fiks ak wè jaden an antye de vi soti nan kwen nan kwen. Aparèy la pèmèt yo reyalize yon ogmantasyon pi wo pase Galileo tib san yo pa deteryorasyon grav.

Tou de telescope soufri soti nan esferik aberasyon, sa ki lakòz yon imaj pa konplètman konsantre, ak kromatik aberasyon, ki kreye fringing koulè. Kepler (Newton) kwè ke domaj sa yo pa ka genyen batay yo. Yo pa t 'antisipe ke gen pouvwa pou kalite lantiy akromatik, fizik yo nan yo ki pral li te ye sèlman nan syèk la XIX.

reflete teleskòp

Gregory sijere ke kòm lantiy la miwa teleskòp kapab itilize, depi yo pa gen okenn fringing koulè. Newton pran ide sa a ak kreye yon teleskòp Newton fòm nan yon glas konkav arjante ak yon okulèr pozitif. Li lage echantiyon an nan Sosyete an Royal, kote li rete jouk jòdi a.

teleskòp Single-lantiy ka pwojè yon imaj sou yon ekran oswa fim. Pou ogmantasyon apwopriye mande pou yon lantiy pozitif ak yon distans gwo fokal, di, 0.5 m, 1 m oswa mèt anpil. Se tankou yon aranjman souvan yo itilize nan fotografi astwonomik. Moun abitye avèk optik ki ka sanble yo paradoks sitiyasyon kote pi fèb lantiy lontan konsantre bay pi gwo ogmante.

esfè

Li te sigjere ke kilti yo ansyen te ka jwenn telescope, paske yo te fè pèl yo vè ti kras. Pwoblèm lan se ke li se enkoni sa yo yo te itilize, epi yo, nan kou, pa t 'kapab fòme baz la nan yon teleskòp bon. Boul kapab itilize pou ogmante objè yo piti, men bon jan kalite a nan menm tan an te diman satisfezan.

Longè a lyezon nan esfè a vè ideyal se trè kout ak fòm yon imaj reyèl se trè pre esfè a. Anplis de sa, aberasyon (jewometrik deformation) enpòtan. Pwoblèm nan manti nan distans ki genyen ant de sifas yo.

Sepandan, si ou fè yon gwo basen byen fon Ekwatoryal yo bloke reyon yo, ki lakòz domaj imaj, li vire soti trè kèlkonk loup nan yon amann. Sa a se desizyon atribiye nan Coddington, ka yon agrandiseur nan non l 'ka achte jounen jodi a nan yon ti loup men ki te kenbe yo etidye anpil ti objè yo. Men, te prèv ki montre sa a fè l 'anvan 19yèm syèk la, pa gen okenn.