De convergerende lenzen Het zijn degenen die dikker zijn in het centrale deel en dunner aan de randen. Als gevolg hiervan concentreren (convergeren) ze de lichtstralen die erop vallen parallel aan de hoofdas op een enkel punt. Dit punt wordt de focus of beeldfocus genoemd en wordt weergegeven door de letter F. Convergerende of positieve lenzen vormen zogenaamde echte afbeeldingen van objecten..
Een typisch voorbeeld van een convergerende lens is een vergrootglas. Het is echter gebruikelijk om dit type lens te vinden in veel complexere apparaten zoals microscopen of telescopen. In feite is een eenvoudige samengestelde microscoop er een die bestaat uit twee convergerende lenzen met een kleine brandpuntsafstand. Deze lenzen worden objectief en oculair genoemd.
Convergerende lenzen worden gebruikt in optica voor verschillende toepassingen, hoewel de bekendste misschien wel het corrigeren van gezichtsdefecten is. Ze zijn dus geïndiceerd om hypermetropie, presbyopie en ook sommige soorten astigmatisme te behandelen, zoals hyperopisch astigmatisme..
Artikel index
Convergerende lenzen hebben een aantal bepalende kenmerken. In ieder geval is de belangrijkste misschien wel degene die we al in de definitie hebben uiteengezet. Convergerende lenzen worden dus gekenmerkt door het afbuigen door de focus van elke straal die erop valt in een richting evenwijdig aan de hoofdas..
Bovendien wordt omgekeerd elke invallende straal die het brandpunt passeert evenwijdig aan de optische as van de lens gebroken..
Voor de studie is het belangrijk om te weten welke elementen lenzen in het algemeen en convergerende lenzen in het bijzonder vormen..
Over het algemeen wordt het het optische centrum van een lens genoemd tot het punt waarop elke straal die er doorheen gaat geen enkele afwijking ervaart..
De hoofdas is de lijn die het optische centrum verbindt en de hoofdfocus, die we al hebben opgemerkt, wordt weergegeven door de letter F.
De belangrijkste focus is het punt waarop alle stralen die de lens raken evenwijdig zijn aan de hoofdas..
De brandpuntsafstand is de afstand tussen het optische centrum en de focus..
De krommingscentra worden gedefinieerd als de middelpunten van de bollen die de lens vormen; de kromtestralen zijn de stralen van de bollen waaruit de lens ontstaat.
En tot slot wordt het centrale vlak van de lens het optische vlak genoemd..
Met betrekking tot de vorming van afbeeldingen in convergerende lenzen moet rekening worden gehouden met een reeks basisregels, die hieronder worden toegelicht..
Als de straal de lens evenwijdig aan de as raakt, convergeert de opkomende straal naar de beeldfocus. Omgekeerd, als een invallende straal door het objectfocus gaat, komt de straal tevoorschijn in een richting evenwijdig aan de as. Ten slotte worden de stralen die door het optische centrum gaan, gebroken zonder enige vorm van afbuiging..
Als gevolg hiervan kunnen de volgende situaties optreden bij een convergerende lens:
- Dat het object zich ten opzichte van het optische vlak bevindt op een afstand groter dan tweemaal de brandpuntsafstand. In dit geval is het geproduceerde beeld echt, omgekeerd en kleiner dan het object..
- Dat het object zich op een afstand van het optische vlak bevindt die gelijk is aan tweemaal de brandpuntsafstand. Wanneer dit gebeurt, is het verkregen beeld een echt beeld, omgekeerd en even groot als het object.
- Dat het object zich op een afstand van het optische vlak bevindt tussen één en twee keer de brandpuntsafstand. Vervolgens wordt een afbeelding geproduceerd die echt, omgekeerd en groter is dan het originele object..
- Dat het object zich op een afstand van het optische vlak bevindt die kleiner is dan de brandpuntsafstand. In dat geval is de afbeelding virtueel, direct en groter dan het object.
Er zijn drie verschillende soorten convergerende lenzen: biconvexe lenzen, plano-convexe lenzen en concave-convexe lenzen..
Biconvexe lenzen bestaan, zoals de naam al doet vermoeden, uit twee convexe oppervlakken. Convexe vlakken hebben ondertussen een plat en een bol oppervlak. En tot slot bestaan concave convexe lenzen uit een licht concaaf en een convex oppervlak..
Divergerende lenzen verschillen daarentegen van convergente lenzen doordat de dikte vanaf de randen naar het midden afneemt. Dus, in tegenstelling tot wat er gebeurde met convergerende lenzen, worden bij dit type lens de lichtstralen die evenwijdig aan de hoofdas vallen, gescheiden. Op deze manier vormen ze zogenaamde virtuele afbeeldingen van objecten.
In optica worden divergerende of negatieve lenzen, zoals ze ook worden genoemd, voornamelijk gebruikt om bijziendheid te corrigeren.
Over het algemeen wordt het type lenzen dat wordt bestudeerd, dunne lenzen genoemd. Deze worden gedefinieerd als die met een kleine dikte in vergelijking met de kromtestralen van de oppervlakken die ze begrenzen.
Dit type lens kan worden bestudeerd met de Gauss-vergelijking en met de vergelijking waarmee de vergroting van een lens kan worden bepaald.
De Gauss-vergelijking voor dunne lenzen kan worden gebruikt om een groot aantal problemen in de basisoptica op te lossen. Vandaar het grote belang ervan. De uitdrukking is de volgende:
1 / f = 1 / p + 1 / q
Waar 1 / f is wat wordt genoemd de sterkte van een lens en f is de brandpuntsafstand of afstand van het optische centrum tot de focus F. De meeteenheid van de sterkte van een lens is de dioptrie (D), waarbij 1 D = 1 m-1. Aan de andere kant zijn p en q respectievelijk de afstand waarop een object zich bevindt en de afstand waarop het beeld ervan wordt waargenomen.
De laterale vergroting van een dunne lens wordt verkregen met de volgende uitdrukking:
M = - q / p
Waar M de vergroting is. Uit de waarde van de verhoging zijn een aantal gevolgen af te leiden:
Ja | M | > 1, de grootte van de afbeelding is groter dan die van het object
Ja | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto
Als M> 0, de afbeelding is rechts en aan dezelfde kant van de lens als het object (virtuele afbeelding)
Ja M < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)
Een body bevindt zich op een meter afstand van een convergerende lens, die een brandpuntsafstand heeft van 0,5 meter. Hoe ziet het lichaamsbeeld eruit? Hoe ver weg ben je?
We hebben de volgende gegevens: p = 1 m; f = 0,5 m.
We pluggen deze waarden in de Gauss-vergelijking voor dunne lenzen:
1 / f = 1 / p + 1 / q
En het volgende blijft:
1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
We isoleren 1 / q
1 / q = 1
Om vervolgens q op te lossen en te verkrijgen:
q = 1
Daarom vervangen we in de vergelijking de vergroting van een lens:
M = - q / p = -1 / 1 = -1
Daarom is het beeld echt omdat q> 0, omgekeerd omdat M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.