Fyzikální optická mohutnost čočky. Objektivy. Optická síla objektivu

K charakterizaci optických vlastností různých čoček se často používá převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti čočky. Hodnota

se nazývá optická mohutnost čočky.

Čím kratší je ohnisková vzdálenost, tím silněji se čočka láme a tím více. Může tedy sloužit jako charakteristika lomivosti čočky.

Za jednotku optické mohutnosti čočky se považuje optická mohutnost takové čočky, jejíž ohnisková vzdálenost je rovna; taková jednotka se nazývá dioptrie (dptr). Optická mohutnost jakékoli čočky (v dioptriích) se rovná jedné dělené ohniskovou vzdáleností (v metrech). U konvergujících (pozitivních) čoček je optická mohutnost kladná; pro divergenční (negativní) čočky - neg. Takže například divergenční čočka s ohniskovou vzdáleností má optickou mohutnost.

Tato označení jsou dobře známá těm, kteří používají brýle.

28. Pomocí metody použité k odvození vzorce čočky najděte vzorec pro refrakci na sférickém rozhraní mezi dvěma prostředími (například vzduch - sklo; obr. 223).

29. Dokázat to ohniskové vzdálenosti kulové plochy (cvičení 28) souvisí vztahem

kde je index lomu prvního prostředí, je druhé prostředí.

30. Najděte ohniskovou vzdálenost plankonvexní čočky, pro kterou je poloměr křivosti kulové plochy . Index lomu skla je 1,6.

31. Konvergující čočka má ohniskovou vzdálenost Objekt je ve vzdálenosti od objektivu. Najděte umístění obrázku a také lineární a úhlové zvětšení. Úlohu vyřešte číselně a graficky nakreslením (v měřítku) obrázku malého předmětu v čočce.

32. Vyřešte předchozí problém pro případ, kdy je objekt ve vzdálenosti od objektivu.

33. Konkávní zrcadlo má poloměr . Objekt je umístěn v určité vzdálenosti od zrcadel. Najděte polohu obrazu a zvětšení zrcadla. Vytvořte obrázek a určete, zda je přímý nebo obrácený.

34. Uveďte polohu obrazu v tenké čočce, pokud je zdroj na hlavní optické ose: a) v nekonečnu; b) při dvojnásobné ohniskové vzdálenosti; c) v hlavním ohnisku; d) mezi hlavním ohniskem a objektivem.

Rýže. 223. Ke cvičení 28

35. Analyzujte, jak se mění poloha a velikost obrazu, když se mění poloha objektu v následujících případech: a) konvergující čočka; b) divergenční čočka; c) konkávní zrcadlo; d) konvexní zrcadlo.

36. Optická mohutnost objektivu je . Najděte jeho ohniskovou vzdálenost.

37. Sestrojte obraz v čočce malého segmentu nakloněného k ose pod úhlem.

38. Ploché zrcadlo je natočeno o úhel kolem osy ležící v rovině zrcadla a kolmé k dopadajícímu paprsku; o jaký úhel se otočí odražený paprsek?

K ovládání světelných paprsků, to znamená ke změně směru paprsků, se používají speciální zařízení, například lupa, mikroskop. Hlavní částí těchto zařízení je objektiv.

Čočky jsou průhledná tělesa ohraničená z obou stran sférickými plochami.

Existují dva typy čoček – konvexní a konkávní.

Čočka, jejíž okraje jsou mnohem tenčí než střed konvexní(obr. 151, a).

Rýže. 151. Typy čoček:
a - konvexní; b - konkávní

Čočka, jejíž okraje jsou tlustší než střed konkávní(obr. 151, b).

Přímka AB procházející středy C 1 a C 2 (obr. 152) kulových ploch, které spojují čočku, je tzv. optická osa.

Rýže. 152. Optická osa čočky

Nasměrováním svazku paprsků rovnoběžných s optickou osou čočky na konvexní čočku uvidíme, že po lomu v čočce tyto paprsky protínají optickou osu v jednom bodě (obr. 153). Tento bod se nazývá zaostření objektivu. Každá čočka má dvě ohniska, jedno na každé straně čočky.

Rýže. 153. Spojka:
a - průchod paprsků ohniskem; b - jeho obrázek na schématech

Vzdálenost od čočky k jejímu ohnisku se nazývá ohnisková vzdálenost objektivu a je označen písmenem F.

Pokud paprsek rovnoběžných paprsků směřuje na konvexní čočku, pak se po lomu v čočce shromáždí v jednom bodě - F (viz obr. 153). Proto konvexní čočka shromažďuje paprsky přicházející ze zdroje. Proto se nazývá konvexní čočka shromáždění.

Když paprsky procházejí konkávní čočkou, je pozorován jiný obraz.

Nechejme paprsek paprsků rovnoběžný s optickou osou na konkávní čočku. Všimneme si, že paprsky z čočky budou vycházet v divergentním paprsku (obr. 154). Pokud se takový divergentní svazek paprsků dostane do oka, pak se bude pozorovateli zdát, že paprsky vycházejí z bodu F. Tento bod se nachází na optické ose na stejné straně, z níž dopadá světlo na čočku, a je tzv. pomyslné zaměření konkávní čočka. Taková čočka se nazývá rozptylování.

Rýže. 154. Divergenční čočka:
a - průchod paprsků ohniskem; b - jeho obrázek na schématech

Čočky s více konvexními plochami lámou paprsky více než čočky s menším zakřivením (obr. 155).

Rýže. 155. Lom paprsků čočkami různého zakřivení

Pokud má jedna ze dvou čoček kratší ohniskovou vzdálenost, pak poskytuje větší zvětšení (obr. 156). Optická mohutnost takové čočky je větší.

Rýže. 156. Zvětšení objektivu

Čočky se vyznačují hodnotou, která se nazývá optická mohutnost čočky. Optický výkon je označen písmenem D.

Optická mohutnost čočky je převrácenou hodnotou její ohniskové vzdálenosti..

Optická mohutnost čočky se vypočítá podle vzorce

Jednotkou optické mohutnosti je dioptrie (dptr).

1 dioptrie je optická mohutnost čočky s ohniskovou vzdáleností 1 m.

Pokud je ohnisková vzdálenost čočky menší než 1 m, pak bude optická mohutnost větší než 1 dioptrie. V případě, že je ohnisková vzdálenost objektivu větší než 1 m, je jeho optická mohutnost menší než 1 dioptrie. Například,

pokud F = 0,2 m, pak D = 1 / 0,2 m = 5 dioptrií,
pokud F = 2 m, pak D = 1/2 m = 0,5 dioptrie.

Protože divergenční čočka má imaginární ohnisko, dohodli jsme se, že její ohniskovou vzdálenost budeme považovat za zápornou hodnotu. Potom bude optická mohutnost divergenční čočky záporná.

Bylo dohodnuto, že optická mohutnost konvergující čočky bude považována za kladnou hodnotu.

1. v čem to je vzhled objektivy, můžete zjistit, který z nich má kratší ohniskovou vzdálenost?
2. Která ze dvou čoček s různou ohniskovou vzdáleností poskytuje větší zvětšení?
3. Jak se nazývá optická mohutnost čočky?
4. Jak se nazývá jednotka optického výkonu?
5. Optická mohutnost které čočky se bere jako jednotka?
6. Jak se od sebe liší čočky, z nichž jedna je optická mohutnost +2,5 dioptrie a druhá -2,5 dioptrie?

Cvičení 48

1. Porovnejte optické mohutnosti čoček zobrazených na obrázku 155.
2. Optická mohutnost čočky je -1,6 dioptrie. Jaká je ohnisková vzdálenost tohoto objektivu? Je možné s ním získat skutečný obraz?

optická mohutnost čočky je 5 dioptrií, což znamená, že čočka: Fyzika 8. Peryshkin

OPTICKÁ SÍLA

OPTICKÁ SÍLA

(Ф), charakterizuje lomivost osově symetrických čoček a systémů takových čoček. O. S. - převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti systému: Ф \u003d n "/f" \u003d -n / f, kde n "a n jsou média umístěná za a před systémem; f" a f - zadní a přední ohniskové vzdálenosti vzdálenosti systému měřené od jeho hlavních rovin (viz). Pro systém ve vzduchu (n=n""1), Ф=1/f". O. s. měřeno v dioptriích (m-1), je kladné pro sběrné systémy a záporné pro rozptylové systémy. Zvláště široce pojem „O. S." používá se v brýlové optice (viz ČOČKY, BRÝLE).

Fyzický encyklopedický slovník. - M.: Sovětská encyklopedie. . 1983 .

OPTICKÁ SÍLA

(F) - hodnota, F. je určena pomocí f-le, kde a jsou úhly paraxiálního svazku s osou soustavy před a po lomu; h- výška průsečíku nosníku s ch. letadla H a H"; P" a . - indexy lomu médií umístěných za a před optikou. O. s. kulovitý poloměr povrchu r, oddělující dvě prostředí pomocí P a P", se rovná Ф = ( p" - p) / r. O. F = n"/F " = n/f;f"a F- zadní a přední ohniskové vzdálenosti systému (viz. Světové strany optické soustavy). Pro systém ve vzduchu ( n=n"= 1), Ф = 1/ F„O. s. se měří v dioptriích (m -1), u sběrných soustav je pozitivní a u rozptylových negativní.

O. s. systémy dvou složek (dvě čočky nebo dvě kulové plochy) s O. s. F 1 a F 2 je určeno f-loy F \u003d F 1 + F 2 - dФ 1 Ф 2, kde d- vzdálenost mezi zadními ch. rovina první komponenty a přední ch. rovina druhé pro případ dvou čoček ve vzduchu.pro dvě sférické. plochy (- vzdálenost mezi vrcholy kulových ploch, P" - index lomu média).
Pojem O. s. zvláště široce používané v brýlové optice (viz také Objektiv).

Fyzická encyklopedie. V 5 svazcích. - M.: Sovětská encyklopedie. Hlavní editor A. M. Prochorov. 1988 .

Podívejte se, co je "OPTICAL POWER" v jiných slovnících:

Moderní encyklopedie

Hodnota charakterizující lomivost čočky (systém čoček); měřeno v dioptriích; optická mohutnost je převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti vm ... Velký encyklopedický slovník

optická síla- OPTICAL POWER, hodnota charakterizující lomivost čoček; měřeno v dioptriích a převrácené ohniskové vzdálenosti v metrech. U sbíhavých čoček je optická mohutnost kladná, u divergenčních čoček záporná. Koncept optické síly ...... Ilustrovaný encyklopedický slovník

optická síla- Poměr indexu lomu prostoru obrazu k zadní ohniskové vzdálenosti. [Sbírka doporučených termínů. Vydání 79. Fyzikální optika. Akademie věd SSSR. Výbor pro vědeckou a technickou terminologii. 1970] Předměty fyzické ... ... Technická příručka překladatele

OPTICKÁ SÍLA- hodnota charakterizující refrakční účinek O.s. čočky; souvisí s indexem lomu a ohniskovou vzdáleností čočky. O. s. je definována jako převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti F objektivu (v metrech): D = p) je vyjádřena v (viz). O. s....... Velká polytechnická encyklopedie

Optická mohutnost je veličina charakterizující lomivost osově symetrických čoček a centrovaných optické systémy z těchto čoček. Optická mohutnost se měří v dioptriích (v SI): 1 dioptrie \u003d 1 m 1. Nepřímo úměrná ohniskové vzdálenosti ... ... Wikipedia

Hodnota charakterizující lomivost čočky (systém čoček); měřeno v dioptriích; optická mohutnost je převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti v metrech. * * * OPTICAL POWER OPTICAL POWER, hodnota charakterizující lomivost ... ... encyklopedický slovník

optická síla- viršūninė laužiamoji geba statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, atvirkščiai proporcingas lęšio užpakalinio židinio nuotoliui, kai objekto nuotolis yra begalinis. atitikmenys: angl. vertex power vok. Scheitelbrechwert… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Charakterizuje lomivost osově symetrických čoček a systémů takových čoček. O. s. existuje hodnota inverzní k ohniskové vzdálenosti systému: φ \u003d n '/f' = –n / f, kde n ' a n jsou indexy lomu (viz Index lomu) média, ... .. . Velká sovětská encyklopedie

Hodnota charakterizující lomivost osově symetrických čoček a centrovaných optických systémů takových čoček; číselně se rovná poměru indexu lomu média n v obrazovém prostoru k zadní ohniskové vzdálenosti f: Ф = n / f ... Velký encyklopedický polytechnický slovník

knihy

• Nitrooční korekce afakie. Monografie, Ioshin Igor Eduardovich. Nitrooční čočka je jedním z nejběžnějších implantátů v medicíně se stovkami modifikací. Optické vlastnosti nitrooční čočky se neustále zlepšují a navíc…

Čočky jsou průhledná tělesa ohraničená z obou stran sférickými plochami.

Objektivy jsou dvou typů: konvexní a konkávní.

Konvexní čočka má mnohem tenčí okraje než střed.

Konkávní čočka má silnější okraje než střed.

Přímka procházející středy kulových ploch ohraničujících čočku se nazývá optická osa.

Nasměrováním svazku paprsků rovnoběžných s optickou osou čočky na konvexní čočku uvidíme, že po lomu v čočce tyto paprsky protínají optickou osu v jednom bodě. Tento bod se nazývá zaostření objektivu. Každá čočka má dvě ohniska, jedno na každé straně čočky.

Vzdálenost od čočky k jejímu ohnisku se nazývá ohnisková vzdálenost objektivu. Označeno písmenem F.

Konvexní čočka se nazývá shromáždění. Paralelní paprsky namířené na něj se po lomu shromažďují v jednom bodě F.

Konkávní čočka se nazývá rozptylování. Paralelní paprsky směřující na něj vycházejí z čočky v divergentním paprsku. Pokud tento divergentní paprsek paprsků vstoupí do oka, pak se pozorovateli zdá, že paprsky vycházejí z bodu F. Tento bod se nachází na optické ose na stejné straně, ze které dopadá světlo na čočku a je tzv pomyslné zaměření konkávní čočka.

Čočky s konvexnějším povrchem lámou paprsky více než čočky s menším zakřivením.

Optická mohutnost čočky je převrácenou hodnotou její ohniskové vzdálenosti.

Čím kratší je ohnisková vzdálenost objektivu, tím větší zvětšení poskytuje. To znamená, že ze dvou čoček je optická mohutnost vyšší u té s kratší ohniskovou vzdáleností.

Optická mohutnost čočky se vypočítá podle vzorce:

1
D = -
F

Jednotkou optické mohutnosti je dioptrie (dptr).

1 dioptrie je optická mohutnost čočky s ohniskovou vzdáleností 1 m.

Pokud je ohnisková vzdálenost čočky menší než 1 m, pak bude optická mohutnost větší než 1 dioptrie. A naopak.

Bylo dohodnuto, že optická mohutnost divergující čočky bude považována za zápornou hodnotu a pro sbíhavou čočku za kladnou hodnotu.

K ovládání světelných paprsků, to znamená ke změně směru paprsků, se používají speciální zařízení, například lupa, mikroskop. Hlavní částí těchto zařízení je objektiv.

Čočky jsou průhledná tělesa ohraničená z obou stran sférickými plochami.

Existují dva typy čoček – konvexní a konkávní.

Čočka, jejíž okraje jsou mnohem tenčí než střed konvexní(obr. a).

Rýže. Typy čoček:
a - konvexní; b - konkávní

Čočka, jejíž okraje jsou tlustší než střed konkávní(obr. b).

Přímka AB procházející středy C1 a C2 (obr.) kulových ploch, které spojují čočku, se nazývá tzv. optická osa.

Rýže. Optická osa čočky

Nasměrováním svazku paprsků rovnoběžných s optickou osou čočky na konvexní čočku uvidíme, že po lomu v čočce tyto paprsky protínají optickou osu v jednom bodě (obr.). Tento bod se nazývá zaostření objektivu. Každá čočka má dvě ohniska, jedno na každé straně čočky.

Rýže. Konvergující čočka:
a - průchod paprsků ohniskem; b - jeho obrázek na schématech

Vzdálenost od čočky k jejímu ohnisku se nazývá ohnisková vzdálenost objektivu a je označen písmenem F.

Pokud paprsek rovnoběžných paprsků směřuje na konvexní čočku, pak se po lomu v čočce shromáždí v jednom bodě - F (viz obr.). Proto konvexní čočka shromažďuje paprsky přicházející ze zdroje. Proto se nazývá konvexní čočka shromáždění.

Když paprsky procházejí konkávní čočkou, je pozorován jiný obraz.

Nechejme paprsek paprsků rovnoběžný s optickou osou na konkávní čočku. Všimneme si, že paprsky z čočky budou vycházet v divergentním paprsku (obr.). Pokud se takový divergentní svazek paprsků dostane do oka, pak se bude pozorovateli zdát, že paprsky vycházejí z bodu F. Tento bod se nachází na optické ose na stejné straně, z níž dopadá světlo na čočku, a je tzv. pomyslné zaměření konkávní čočka. Taková čočka se nazývá rozptylování.

Rýže. Divergentní čočka:
a - průchod paprsků ohniskem; b - jeho obrázek na schématech

Čočky s konvexnějším povrchem lámou paprsky více než čočky s menším zakřivením (obr.).

Rýže. Lom paprsků čočkami různého zakřivení

Pokud má jedna ze dvou čoček kratší ohniskovou vzdálenost, pak poskytuje větší zvětšení (obr.). Optická mohutnost takové čočky je větší.

Rýže. Zvětšení objektivu

Čočky se vyznačují hodnotou, která se nazývá optická mohutnost čočky. Optický výkon je označen písmenem D.

Optická mohutnost čočky je převrácenou hodnotou její ohniskové vzdálenosti..

Optická mohutnost čočky se vypočítá podle vzorce

Jednotkou optické mohutnosti je dioptrie (dptr).

1 dioptrie je optická mohutnost čočky s ohniskovou vzdáleností 1 m.

Pokud je ohnisková vzdálenost čočky menší než 1 m, pak bude optická mohutnost větší než 1 dioptrie. V případě, že je ohnisková vzdálenost objektivu větší než 1 m, je jeho optická mohutnost menší než 1 dioptrie. Například,

pokud F = 0,2 m, pak D = 1 / 0,2 m = 5 dioptrií,
pokud F = 2 m, pak D = 1/2 m = 0,5 dioptrie.

Protože divergenční čočka má imaginární ohnisko, dohodli jsme se, že její ohniskovou vzdálenost budeme považovat za zápornou hodnotu. Potom bude optická mohutnost divergenční čočky záporná.

Bylo dohodnuto, že optická mohutnost konvergující čočky bude považována za kladnou hodnotu.

Domácí práce.

Úkol 1. Odpovězte na otázky.

1. Jak poznáte podle vzhledu čoček, která z nich má kratší ohniskovou vzdálenost?
2. Která ze dvou čoček s různou ohniskovou vzdáleností poskytuje větší zvětšení?
3. Jak se nazývá optická mohutnost čočky?
4. Jak se nazývá jednotka optického výkonu?
5. Optická mohutnost které čočky se bere jako jednotka?
6. Jak se od sebe liší čočky, z nichž jedna je optická mohutnost +2,5 dioptrie a druhá -2,5 dioptrie?

Úkol 2. Hádej rébus.