Како израчунати фокусну дужину сочива

Posted on
Аутор: Monica Porter
Датум Стварања: 19 Март 2021
Ажурирати Датум: 15 Може 2024
Anonim
Laser cleaning a rusty Range Rover chassis - Edd China’s Workshop Diaries 42
Видео: Laser cleaning a rusty Range Rover chassis - Edd China’s Workshop Diaries 42

Садржај

Пре 1590-их, једноставне леће које датирају још од времена када су Римљани и Викинги омогућавали ограничено увећање и једноставне наочаре. Захаријас Јансен и његов отац комбиновали су сочива из једноставних повећала за израду микроскопа и одатле су микроскопи и телескопи променили свет. Разумевање фокусне дужине сочива било је пресудно за комбиновање њихових моћи.

Типови сочива

Постоје две основне врсте сочива: конвексна и конкавна. Конвексне леће су у средини дебље него на ивицама и узрокују да се светлосни зраци конвергирају у тачку. Конкавне леће су на ивицама дебље него у средини и узрокују да се светлосне зраке разилазе.

Конвексна и конкавна сочива долазе у различитим конфигурацијама. Плано-конвексна сочива су равна са једне стране, а на другој конвексна, док су двоконвексна сочива са обе стране конвексна. Плано-конкавна сочива су равна на једној страни, а на другој конкавна, док су дво-конкавна сочива са обе стране.

Комбинована конкавна и конвексна сочива која се називају конкаво-конвексна сочива чешће се називају позитивна (конвергентна) сочива менискуса. Ова сочива је конвексна на једној страни са конкавном површином на другој страни, а полумјер на конкавној страни је већи од полупречника са конвексном страном.

Комбинована конвексна и конкавна сочива која се назива конвексно-конкавна сочива чешће се назива негативна (дивергентна) менискуса. Ова сочива, попут конкавно-конвексне леће, има конкавну страну и конвексну страну, али полумјер на конкавној површини је мањи од полупречника на конвексној страни.

Физика фокусне дужине

Фокална дужина сочива ф је удаљеност од сочива до жаришта Ф. Светлосни зраци (једне фреквенције) који иду паралелно са оптичком оси конвексне или конкаво-конвексне сочива састаће се у жаришту.

Конвексна сочива конвертира паралелне зраке у жариште са позитивном жаришном дужином. Пошто светлост пролази кроз сочиво, позитивне удаљености слике (и стварне слике) су на супротној страни сочива од објекта. Слика ће бити обрнута (према горе) у односу на стварну слику.

Конкавно сочиво одваја паралелне зраке даље од жаришта, има негативну жаришну дуљину и формира само виртуелне, мање слике. Негативне удаљености слике стварају виртуелне слике на истој страни сочива као и објект. Слика ће бити оријентисана у истом смеру (десно нагоре) као и оригинална слика, само мања.

Формула фокусне дужине

Проналажење фокусне дужине користи формулу фокусне дужине и захтева познавање удаљености од оригиналног објекта до објектива у и удаљеност од објектива до слике в. Формула сочива каже да је инверзија удаљености од објекта плус удаљеност до слике једнака инверзној фокусној удаљености ф. Математички једначина је написана:

фрац {1} {у} + фрац {1} {в} = фрац {1} {ф}

Понекад се једнаџба фокусне дужине пише као:

фрац {1} {о} + фрак {1} {и} = фрац {1} {ф}

где о односи се на удаљеност од објекта до сочива, ја односи се на удаљеност од сочива до слике и ф је фокусна дужина.

Растојања се мере од предмета или слике до пола сочива.

Примери фокусне дужине

Да бисте пронашли фокусну дужину сочива, измерите удаљености и укључите бројеве у формулу фокусне дужине. Будите сигурни да сва мерења користе исти мерни систем.

Пример 1: Измерјена удаљеност од сочива до објекта је 20 центиметара, а од сочива до слике 5 центиметара. Попуњавањем формуле жаришне дуљине добива се:

фрац {1} {20} + фрак {1} {5} = фрац {1} {ф} {или} ; фрац {1} {20} + фрац {4} {20} = фрац {5} {20} {Смањивање суме даје} фрац {5} {20} = фрац {1} { 4}

Жаришна дужина је, дакле, 4 центиметра.

Пример 2: Измерјена удаљеност од сочива до објекта је 10 центиметара, а удаљеност од сочива до слике 5 центиметара. Једнаџба фокусне дужине показује:

фрац {1} {10} + фрак {1} {5} = фрац {1} {ф} {Тада} ; фрац {1} {10} + фрак {2} {10} = фрак {3} {10}

Ово смањује:

фрац {3} {10} = фрац {1} {3.33}

Фокална дужина сочива је стога 3,33 центиметра.