Lo ntsiab muag: hom lo ntsiab muag (physics). Cov ntaub ntawv ntawm sau, kho qhov muag Dispersing lens. Yuav ua li cas los mus txiav txim lub hom lens?

Lub lo ntsiab muag yuav muaj ib tug kheej kheej los yog ze li ntawm kheej kheej nto. Tej zaum lawv yuav convex, concave los yog tiaj tus (voos kheej-kheej ntawm infinity). Muaj ob chaw los ntawm kev uas lub teeb kis tau. Lawv yuav tsum tau ua ke nyob rau hauv ntau txoj kev los tsim ntau hom ntawm lo ntsiab muag (yees duab muab tom qab nyob rau hauv no tsab xov xwm):

• Yog hais tias ob qho tag nrho cov chaw yog convex (outwardly nkhaus) central feem yog thicker tshaj lub npoo.
• Lens nrog convex thiab concave spheres yog hu ua tus meniscus.
• Lens nrog ib tug ca saum npoo yog hu ua ib tug plano-concave los yog plano-convex, nyob ntawm seb qhov xwm ntawm tus lwm tus kheej.

Yuav ua li cas los mus txiav txim lub hom lens? Cia peb kawm no nyob rau hauv ntau yam.

Muab sau khaws cia lo ntsiab muag: hom lo ntsiab muag

Txawm li cas los ntawm coupling chaw yog hais tias lawv thickness nyob rau hauv lub central feem yog ntau dua qhov sawv, lawv raug xa mus rau sau. Muaj ib tug zoo focal ntev. Cov nram qab no hom ntawm converging lo ntsiab muag:

• plano-convex,
• biconvex,
• ib tug concavo-convex (meniscus).

Lawv hu ua "zoo".

Kis lo ntsiab muag: hom lo ntsiab muag

Yog hais tias lawv thickness yog thinner rau ntawm qhov chaw tshaj thaum lub npoo, lawv hu ua kev tawg ri niab. Muaj ib tug tsis zoo focal ntev. Muaj ib co hom tawg lo ntsiab muag:

• plano-concave,
• biconcave,
• concave-convex (meniscus).

Lawv hu ua "tsis zoo."

tswv yim

Lub rays diverge los ntawm ib tug taw tes qhov twg los ntawm ib tug taw tes. Lawv hu ua nqaj. Thaum lub beam nkag mus rau hauv lens, txhua beam yog refracted los hloov nws cov kev taw qhia. Vim li no, lub beam yuav tawm lub lens nyob rau hauv ib tug ntau dua los yog tsawg divergent.

Ib txhia hom kho qhov muag lo ntsiab muag hloov cov kev coj ntawm cov rays kom lawv sib nyob rau ntawm ib point. Yog hais tias lub teeb qhov chaw yog pov tseg tsawg kawg yog nyob rau focal deb, lub beam converges ntawm ib tug taw tes uas, yam tsawg kawg nyob rau tib lub deb.

Tiag thiab virtual dluab

A point qhov twg los ntawm lub teeb yog hu ua siv tau kwv, thiab lub taw tes rau ntawm convergence ntawm lub beam ntawm rays los ntawm lub lens, nws yog ib tug siv tau cov duab.

Tseem ceeb muaj ib tug array ntawm taw tes qhov chaw faib nyob feem ntau ib tug ca saum npoo. Ib qho piv txwv yog tus duab nyob rau hauv lub hauv av iav, zes rau ntawm qab. Lwm cov piv txwv ntawm lub filmstrip yog illuminated los ntawm qab li hais tias cov teeb los ntawm nws dhau los ntawm lub lens, multiplies cov duab rau ib tug ca screen.

Nyob rau hauv cov neeg mob, tham txog lub dav hlau. Taw tes rau cov duab dav hlau 1: 1 SIB cov ntsiab lus rau tus kwv dav hlau. Tib yam siv rau lub geometrical nuj nqis, txawm tias lub resulting daim duab yuav inverted nrog hwm rau tus kwv los ntawm sab saum toj mus rau nram qab los yog sab laug mus rau sab xis.

Ntiv taw xoo-rays ntawm ib tug taw tes tsim ib tug tiag tiag duab, thiab qhov txawv - xav txog tej yam. Thaum nws yog kom meej meej tseg nyob rau qhov kev tshuaj ntsuam - nws yog siv tau. Yog hais tias tus duab tib yam yuav pom xwb los saib ntawm lub lens mus rau qhov kaj qhov twg los, nws yog hu ua xav txog tej yam. Thiaj yuav nyob rau hauv daim iav - xav txog tej yam. Ib tug daim duab uas yuav pom los ntawm ib tug lub tsom iav raj - zoo li. Tab sis lub projection ntawm lub koob yees duab lens rau cov zaj duab xis muab ib tug tiag tiag duab.

focal ntev

Kom pom tseeb lo ntsiab muag yuav pom los ntawm xeem dhau los ntawm nws ib tug beam ntawm thaum uas tig mus sab. Tus taw tes uas lawv tuaj ua ke, thiab nws yuav tsom F. Qhov kev ncua deb ntawm lub focal point ntawm lub lens yog hu ua nws cov focal ntev f. koj yuav hla thaum uas tig mus sab los ntawm lwm yam sab thiab yog li nrhiav tau F rau ob sab. Txhua lens muaj ob tug ob F thiab f. Yog hais tias nws yog tus nyias piv rau nws cov focal ntev, lub tom kawg yog kwv yees li sib npaug zos.

Divergence thiab sib

Yus ib tug zoo focal ntev converging lo ntsiab muag. Cov ntaub ntawv ntawm no hom ntawm lo ntsiab muag (plano-convex, biconcave, meniscus) txo lub rays los ntawm lawv, ntau tshaj li lawv tau raug txo kom qhov no. Cov sau lo ntsiab muag peev xwm yuav tsim raws li ib tug tiag tiag thiab ib tug xav txog tej yam duab. Tus thawj yog tsim tsuas yog qhov kev ncua deb ntawm lub lens rau tus kwv yog ntau dua qhov focal.

Yus muaj los ntawm ib tug tsis zoo focal ntev diverging lo ntsiab muag. Cov ntaub ntawv ntawm no hom ntawm lo ntsiab muag (plano-concave, biconcave, meniscus) diluted rays ntau tshaj li lawv tau sib nrauj ua ntej tau txais nyob rau lawv nto. Kis lo ntsiab muag ua ib tug virtual duab. Tsuas yog thaum lub convergence ntawm qhov teeb meem sab tseem ceeb (lawv sib qhov chaw ntawm lub lens thiab cov focal point nyob rau sab nraud) tsim rays yuav tseem los sib tsim ib tug tiag tiag duab.

ib qho tseem ceeb sib txawv

Nws yuav tsum tau ceev faj heev kom paub qhov txawv kev sib tshuam lossis divergence ntawm tus kab teeb sib tshuam lossis divergence lens. Hom ntawm lo ntsiab muag thiab Puchkov Sveta tej zaum yuav tsis tau tib yam. Rays txuam nrog ib tug kwv los yog cov duab taw tes, yog hu ua divergent yog hais tias lawv "khiav" thiab convergent yog hais tias lawv "sib sau ua ke" ua ke. Nyob rau hauv txhua coaxial kho qhov muag system kho qhov muag axis yog txoj kev ntawm lub rays. Lub beam raws axis kis tsis muaj kev hloov ntawm cov kev taw qhia vim refraction. Nws yog ib, nyob rau hauv qhov tseeb, ib tug zoo txhais ntawm tus kho qhov muag axis.

Nqaj uas txav deb deb ntawm qhov kev ncua deb ntawm tus kho qhov muag axis yog hu ua divergent. Thiab ib tug neeg twg tau txais los ze zog mus rau nws, yog hu ua convergent. Rays thaum uas tig mus rau tus kho qhov muag axis, yog pes tsawg convergence los yog divergence. Yog li, thaum sib tham txog cov kev sib tshuam lossis divergence ntawm lub beam, nws correlated nrog tus kho qhov muag axis.

Ib txhia hom lo ntsiab muag, lub physics uas yog xws li hais tias lub beam yog deflected mus rau ib tug ntau dua twg zoo rau qhov kho qhov muag axis, yog sau. Lawv sib rays los sib ntau thiab divergent txav deb tsawg dua. Lawv yog cov txawm muaj peev xwm, yog hais tias lawv lub zog yog txaus rau lub hom phiaj no, ua ib tug lub nras uas thaum uas tig mus los yog convergent. Ib yam li ntawd diverging lens yuav yaj ntau diverging rays, thiab converging - ua thaum uas tig mus los yog divergent.

magnifying tsom iav

Ib tug lens nrog ob tug convex chaw thicker nyob rau hauv qhov chaw tshaj thaum lub npoo, thiab yuav siv tau raws li ib tug yooj yim magnifier los yog Loupe. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub observer saib los ntawm nws xav txog tej yam, daim duab loj loj. Lub koob yees duab lens, txawm li cas los, tsim nyob rau hauv zaj duab xis los yog sensor tiag tiag feem ntau txo nyob rau hauv loj piv nrog tus kwv.

tsom iav

Lub peev xwm ntawm lub lens hloov lub convergence ntawm lub teeb yog hu ua nws lub zog. Nws yog qhia nyob rau hauv diopters D = 1 / f, qhov twg f - focal ntev nyob rau hauv meters.

Nyob rau hauv lub lens nrog lub hwj chim ntawm 5 diopters f = 20 cm. Qhov no qhia diopter kws kho qhov muag tau sau ntawv tshuaj tsom iav. Piv txwv li, nws kaw 5.2 diopters. Nyob rau hauv qhov kev tiav workpiece coj 5 diopters, ua nyob rau hauv lub Hoobkas, thiab ib tug me ntsis zom ib nto ntxiv 0.2 diopters. Lub hauv paus ntsiab lus yog hais tias rau nyias lo ntsiab muag, nyob rau hauv uas ob qhov chaw nyob ze rau txhua lwm yam, yog cai txoj cai uas lawv hwj huam tas nrho yog lub sum ntawm txhua dioptre: D = D ₁ + D _2.

Galileo txoj kev tsom iav raj

Nyob rau hauv Galileo lub sij hawm (pib ntawm XVII century), cov ntsiab lus nyob rau hauv cov teb chaws Europe tau muaj dav. Lawv yuav tsum manufactured nyob rau hauv lub Netherlands thiab faib los ntawm txoj kev muag khoom. Galileo hnov tias ib tug neeg nyob rau hauv lub Netherlands muab ob hom ntawm lo ntsiab muag nyob rau hauv ib tug raj, mus nyob deb khoom zoo loj. Nws siv ib tug telephoto lens sib sau nyob rau hauv ib kawg ntawm lub raj, thiab ib tug luv luv-muab kev tawg ri niab eyepiece lwm kawg. Yog hais tias lub lens focal ntev sib npaug zos rau f _o thiab eyepiece f _e, qhov kev ncua deb nruab nrab ntawm lawv yuav tsum tau f _o -f _e, thiab tus quab yuam (angular magnification) f _o / f _e. Xws li ib tug tswvyim yog hu ua Galileo yeeb nkab.

Lub tsom iav raj muaj qab 5 los yog 6 quav, piv rau kev kawm tes tuav binoculars. Qhov no yog txaus rau ntau exciting astronomical tswvyim. Koj yuav yooj yim saib daim Craters, plaub moons ntawm Jupiter, ib ncig ntawm Saturn, cov theem ntawm Venus, nebulae, thiab cov hnub qub pawg ua ke, raws li zoo raws li lub faintest hnub qub nyob rau hauv lub kab lig ntuj txoj kev.

Kepler telescope

Kepler hnov txog tag nrho cov no (nws corresponded Galileo) thiab ua ib yam zoo tsom iav raj nrog ob tug sau lo ntsiab muag. Ib tug nyob rau hauv uas ib tug loj focal ntev, ib tug lens, thiab ib tug nyob rau hauv uas nws yog tsawg - cov eyepiece. Qhov kev ncua deb nruab nrab ntawm lawv yog sib npaug zos rau f _o + f _e, thiab cov angular magnification yog f _o / f _e. Qhov no Keplerian (los yog astronomical) tsom iav raj ua ib qho kev inverted duab, tab sis rau cov hnub qub los yog lub hli nws tsis txawv. Qhov no tswvyim tau muab ib tug ntau txawm illumination ntawm lub teb pom dua cov Nkas Lis Lais lub tsom iav raj, thiab yog ntau yooj yim rau siv raws li nws tso cai rau kom koj lub qhov muag nyob rau hauv ib tug tas txoj hauj lwm thiab saib tag nrho cov teb pom los ntawm ntug rau ntug. Tus ntaus ntawv tso cai mus cuag ib tug ntau dua kev nce tshaj Galileo raj tsis loj deterioration.

Ob telescopes raug kev txom nyem los ntawm kheej kheej aberration, uas ua rau ib tug duab tsis tag teem, thiab chromatic aberration, uas tsim xim fringing. Kepler (Newton) ntseeg hais tias cov tsis xws luag yuav tsis yuav kov yeej. Lawv tsis xav tias yuav hais tias muaj tej zaum yuav hom achromatic lo ntsiab muag, lub physics ntawm uas yuav tsum tau paub xwb nyob rau hauv lub XIX caug xyoo.

xav telescope

Gregory pom hais tias raws li lub lens tsom iav raj iav tej zaum yuav siv tau, vim lawv muaj tsis muaj xim fringing. Newton coj lub tswv yim no thiab tsim ib tug Newtonian telescope lub duab ntawm ib concave silvered daim iav thiab ib tug zoo eyepiece. Nws tso tus qauv rau cov muaj koob muaj npe Society, qhov uas nws tseem mus hnub no.

Ib leeg-lens tsom iav raj yuav npaj ib tug duab mus rau ib tug kev tshuaj ntsuam los yog zaj duab xis. Rau kom zoo nce yuav tsum tau ib tug zoo lens nrog ib tug loj focal deb, hais tias, 0.5 m, 1 m los yog ntau meters. Xws li ib tug kev kho yog feem ntau siv nyob rau hauv astronomical photography. Cov neeg txawv nrog optics yuav zoo li paradoxical teeb meem nyob qhov twg weaker ntev ua kom pom tseeb lens muab ntau dua ntxiv.

spheres

Nws tau raug pom tias cov kev cai ancient tej zaum yuav muaj tau telescopes, vim hais tias lawv tau ua lub me ntsis iav hlaws dai. Qhov teeb meem yog hais tias nws yog tsis paub hais tias lawv tau siv, thiab lawv yog, ntawm chav kawm, yuav tsis ua lub hauv paus ntawm ib tug zoo tsom iav raj. Balls yuav siv tau rau ua qhov khoom me me, tab sis qhov zoo tshaj nyob rau tib lub sij hawm yog tsis yog zoo siab.

Lub focal ntev ntawm lub zoo tagnrho iav kheej yog heev luv luv thiab ntaub ntawv ib tug tiag tiag duab yog heev ze rau tus kheej. Nyob rau hauv tas li ntawd, aberrations (geometric distortion) tseem ceeb. Qhov teeb meem lus dag nyob rau hauv qhov kev ncua deb nruab nrab ntawm ob chaw.

Txawm li cas los, Yog hais tias koj ua ib tug sib sib zog nqus equatorial zawj los thaiv lub rays, uas ua rau cov duab tsis xws luag, nws puv tawm heev nruab nrab magnifying khob mus rau hauv ib tug zoo. Qhov kev txiav txim yog ntaus nqi mus rau Coddington, ib tug magnifier ntawm nws lub npe yuav tsum tau muas hnub no nyob rau ib tug me me tes tuav magnifiers kawm heev tej khoom me me. Tab sis lub pov thawj hais tias qhov no twb ua ua ntej lub xyoo pua puv 19, tsis muaj.