Objektiiv, läätse optiline jõud

Valguse refraktsiooni kasutatakse laialdaselt mitmesugustes optilistes seadmetes: kaameraid, binokleid, teleskoope, mikroskoope. Objektiiv on selliste seadmete hädavajalik ja kõige olulisem osa. Ja objektiivi optiline jõud on üks peamisi optilise seadme omadusi .

Optiline lääts või optiline klaas on kerge läbilaskev klaaskeha, mis on mõlemalt poolt piiratud kerakujuliste või muude kõverate pindadega (üks kahest pinnast võib olla tasane).

Pindade piiramisel võivad need olla sfäärilised, silindrilised ja teised. Objektiivid, mis on servadest keskmisest paksemad, nimetatakse kumerateks; Kui servad on paksemad kui keskmiselt nõgusad.
Kui paneme kumerale objektiivile paralleelsed valguskiirte ja asetage ekraan selle taga, siis liigutame seda objektiivi suhtes, saame sellele väikese ereda koha. See kogub neid, lõhkudes sellega kerkivad kiirid. Seetõttu nimetatakse seda kogujaks. Pehme lääts, moonutades valgust, hajutab seda külgedele. Seda nimetatakse hajutatuks.

Objektiivi keskosa nimetatakse selle optiliseks keskuseks. Iga sirge läbimõõt on nn optiline telg. Ja telg, mis lõikub sfääriliste refraktsioonipindade kesksetest punktidest, nimetati peamiseks (peamiseks) objektiivi optiline telg, teised - külgteljed.

Kui suuname aksiaalkaugust oma teljega paralleelselt kogumisläätsele , siis läbib see toide telje teatud kaugusel sellest. Seda kaugust nimetatakse fookuskauguseks ja selle ristumiskohaks on selle fookus. Kõikidel objektiividel on kaks fokusse, mis on mõlemal küljel. Valguse murdumisjõu seaduste põhjal võib teoreetiliselt tõestada, et kõik teljesuunalised kiirused või peapõhu optilise telje suunas liikuvad kiirused, mis langevad selle teljega paralleelsel õhuke kollektiivläätsel, lähenevad fookuses. Kogemused kinnitavad seda teoreetilisi tõendeid.

Lõigates teljesuunalist kiudu paralleelselt peamise optilise teljega õhukeseks kaksikkumeraks läätseks, leiame, et nendest kaugadest lähtuvad laternad levivad. Kui selline lahkarvamõõdud tabab meie silma, näib meile, et rajad ilmnevad ühest punktist. Seda punkti nimetatakse kujuteldavaks fookuseks. Tasapind, mis on objektiivi fookuses põhiosa optilise teljega risti, nimetatakse fokaaltasandiks. Objektiivi fookuskaugused on kaks, ja need on mõlemal selle poolel. Kui läätsed suunatakse objektiivile, mis on mis tahes külgvaates optilise teljega paralleelsed, läheb see kiht pärast selle ümberlülitumist koonduma vastavale teljele selle ristumiskohas fokaaltasandiga.

Objektiivi optiline jõud on väärtus, mis on vastupidine selle fookuskaugusele. Me defineerime selle kasutades valemit:
1 / F = D.

Selle jõu mõõtühikut nimetatakse dioptriks.
1 dioptrium on objektiivi optilise võimsusega fookuskaugus 1 m.
Kumerate läätsede puhul on see jõud positiivne ja nõgusateks läätsedeks on see negatiivne.
Näiteks: kui suur on fokuseeritud kumerläätsede optiline tugevus, kui F = 50 cm on selle fookuskaugus?
D = 1 / F; Seisukohas: F = 0,5 m; Seega: D = 1 / 0,5 = 2 dioptrit.
Fookuskauguse suurus ja järelikult ka läätsede optiline jõud määratakse aine lüüsiindeksi järgi , millest objektiiv koosneb, ja selle piirnevate sfääriliste pindade raadius.

Teooria annab valemi, mille alusel seda saab arvutada:
D = 1 / F = (n-1) (1 / R1 + 1 / R2).
Selles valemis on n objektiivimaterjali murdumine, R1, 2 on pinna kõveruse raadius. Kumerpindade radia on positiivne ja nõgus - negatiivne.

Objektiivil oleva objekti kuju, st selle suurus ja asukoht, iseloomu sõltub objekti asukohast objektiivi suhtes. Objekti asukohta ja selle suurust saab leida objektiivi valemiga:
1 / F = 1 / d + 1 / f.
Objektiivi lineaarse suurenduse määramiseks kasutame valemit:
K = f / d.

Objektiivi optiline jõud on kontseptsioon, mis nõuab üksikasjalikku uurimist.