Fyzikálna optická sila šošovky. Objektívy. Optická sila šošovky

Na charakterizáciu optických vlastností rôznych šošoviek sa často používa prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti šošovky. Hodnota

sa nazýva optická sila šošovky.

Čím je ohnisková vzdialenosť kratšia, tým silnejšie sa šošovka láme a tým viac. Môže teda slúžiť ako charakteristika refrakčnej sily šošovky.

Za jednotku optickej mohutnosti šošovky sa považuje optická mohutnosť takej šošovky, ktorej ohnisková vzdialenosť sa rovná; takáto jednotka sa nazýva dioptria (dptr). Optická sila akejkoľvek šošovky (v dioptriách) sa rovná jednej vydelenej ohniskovou vzdialenosťou (v metroch). Pre konvergujúce (pozitívne) šošovky je optická mohutnosť kladná; pre divergujúce (negatívne) šošovky - negatív. Takže napríklad divergencia s ohniskovou vzdialenosťou má optickú mohutnosť.

Tieto označenia sú dobre známe tým, ktorí používajú okuliare.

28. Pomocou metódy použitej na odvodenie vzorca šošovky nájdite vzorec pre lom na sférickom rozhraní medzi dvoma médiami (napríklad vzduch - sklo; Obr. 223).

29. Dokáž to ohniskové vzdialenosti guľová plocha (cvičenie 28) súvisí vzťahom

kde je index lomu prvého prostredia, je druhé médium.

30. Nájdite ohniskovú vzdialenosť plankonvexnej šošovky, ktorej polomer zakrivenia guľového povrchu je . Index lomu skla je 1,6.

31. Konvergovaná šošovka má ohniskovú vzdialenosť Objekt je vo vzdialenosti od objektívu. Nájdite umiestnenie obrázka, ako aj lineárne a uhlové zväčšenie. Úlohu vyriešte číselne a graficky nakreslením (v mierke) obrazu malého predmetu v šošovke.

32. Vyriešte predchádzajúci problém pre prípad, keď je objekt vo vzdialenosti od objektívu.

33. Konkávne zrkadlo má polomer . Objekt sa nachádza v určitej vzdialenosti od zrkadiel. Nájdite polohu obrazu a zväčšenie zrkadla. Vytvorte obraz a určite, či je priamy alebo reverzný.

34. Uveďte polohu obrazu v tenkej šošovke, ak je zdroj na hlavnej optickej osi: a) v nekonečne; b) pri dvojnásobnej ohniskovej vzdialenosti; c) v hlavnom zameraní; d) medzi hlavným ohniskom a šošovkou.

Ryža. 223. Na cvičenie 28

35. Analyzujte, ako sa mení poloha a veľkosť obrazu pri zmene polohy objektu v nasledujúcich prípadoch: a) zbiehavá šošovka; b) divergujúca šošovka; c) konkávne zrkadlo; d) vypuklé zrkadlo.

36. Optická sila šošovky je . Nájdite jeho ohniskovú vzdialenosť.

37. Zostrojte obraz v šošovke malého segmentu nakloneného k osi pod uhlom.

38. Ploché zrkadlo je otočené o uhol okolo osi ležiacej v rovine zrkadla a kolmej na dopadajúci lúč; pod akým uhlom sa odrazený lúč otočí?

Na ovládanie svetelných lúčov, to znamená na zmenu smeru lúčov, sa používajú špeciálne zariadenia, napríklad lupa, mikroskop. Hlavnou súčasťou týchto zariadení je objektív.

Šošovky sú priehľadné telesá ohraničené na oboch stranách guľovými plochami.

Existujú dva typy šošoviek – konvexné a konkávne.

Šošovka, ktorej okraje sú oveľa tenšie ako stred konvexné(Obr. 151, a).

Ryža. 151. Typy šošoviek:
a - konvexné; b - konkávne

Šošovka, ktorej okraje sú hrubšie ako stred konkávne(obr. 151, b).

Priamka AB prechádzajúca stredmi C 1 a C 2 (obr. 152) guľových plôch, ktoré ohraničujú šošovku, sa nazýva tzv. optická os.

Ryža. 152. Optická os šošovky

Nasmerovaním zväzku lúčov rovnobežných s optickou osou šošovky na konvexnú šošovku uvidíme, že po lomu v šošovke tieto lúče pretínajú optickú os v jednom bode (obr. 153). Tento bod sa nazýva zaostrenie objektívu. Každá šošovka má dve ohniská, jedno na každej strane šošovky.

Ryža. 153. Spojka:
a - prechod lúčov cez ohnisko; b - jeho obraz na diagramoch

Vzdialenosť od šošovky k jej ohnisku sa nazýva ohnisková vzdialenosť objektívu a je označený písmenom F.

Ak je lúč rovnobežných lúčov nasmerovaný na konvexnú šošovku, potom sa po lomu v šošovke zhromaždia v jednom bode - F (pozri obr. 153). Preto konvexná šošovka zhromažďuje lúče prichádzajúce zo zdroja. Preto sa konvexná šošovka nazýva zhromažďovanie.

Keď lúče prechádzajú cez konkávnu šošovku, pozorujeme iný obraz.

Nechajme lúč lúčov rovnobežný s optickou osou na konkávnu šošovku. Všimneme si, že lúče zo šošovky budú vychádzať v divergentnom lúči (obr. 154). Ak sa takýto divergentný zväzok lúčov dostane do oka, potom sa pozorovateľovi bude zdať, že lúče vychádzajú z bodu F. Tento bod sa nachádza na optickej osi na tej istej strane, z ktorej dopadá svetlo na šošovku, a je tzv. imaginárne zameranie konkávna šošovka. Takáto šošovka je tzv rozptyl.

Ryža. 154. Divergujúca šošovka:
a - prechod lúčov cez ohnisko; b - jeho obraz na diagramoch

Šošovky s konvexnejšími povrchmi lámu lúče viac ako šošovky s menším zakrivením (obr. 155).

Ryža. 155. Lom lúčov šošovkami rôzneho zakrivenia

Ak má jedna z dvoch šošoviek kratšiu ohniskovú vzdialenosť, potom poskytuje väčší nárast (obr. 156). Optická sila takejto šošovky je väčšia.

Ryža. 156. Zväčšenie šošovky

Šošovky sa vyznačujú hodnotou nazývanou optická sila šošovky. Optický výkon je označený písmenom D.

Optická sila šošovky je prevrátená k jej ohniskovej vzdialenosti..

Optická sila šošovky sa vypočíta podľa vzorca

Jednotkou optickej mohutnosti je dioptria (dptr).

1 dioptria je optická mohutnosť šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.

Ak je ohnisková vzdialenosť šošovky menšia ako 1 m, potom bude optická sila väčšia ako 1 dioptria. V prípade, že je ohnisková vzdialenosť šošovky väčšia ako 1 m, jej optická mohutnosť je menšia ako 1 dioptria. Napríklad,

ak F = 0,2 m, potom D = 1 / 0,2 m = 5 dioptrií,
ak F = 2 m, potom D = 1/2 m = 0,5 dioptrie.

Keďže divergujúca šošovka má pomyselné ohnisko, dohodli sme sa, že jej ohniskovú vzdialenosť budeme považovať za zápornú hodnotu. Potom bude optická sila divergencie šošovky negatívna.

Bolo dohodnuté, že optická mohutnosť konvergujúcej šošovky sa považuje za kladnú hodnotu.

1. V čom to je vzhľadšošovky, viete zistiť, ktorý z nich má kratšiu ohniskovú vzdialenosť?
2. Ktorá z dvoch šošoviek s rôznou ohniskovou vzdialenosťou poskytuje väčšie zväčšenie?
3. Ako sa nazýva optická sila šošovky?
4. Ako sa nazýva jednotka optickej sily?
5. Optická mohutnosť ktorej šošovky sa berie ako jednotka?
6. Ako sa šošovky navzájom líšia, pričom optická sila jednej z nich je +2,5 dioptrie a druhej -2,5 dioptrie?

Cvičenie 48

1. Porovnajte optické mohutnosti šošoviek znázornených na obrázku 155.
2. Optická sila šošovky je -1,6 dioptrie. Aká je ohnisková vzdialenosť tohto objektívu? Je možné s ním získať skutočný obraz?

optická mohutnosť šošovky je 5 dioptrií, čo znamená, že šošovka: Fyzika 8. Peryshkin

OPTICKÁ SILA

OPTICKÁ SILA

(Ф), charakterizuje refrakčnú silu osovo symetrických šošoviek a systémov takýchto šošoviek. O. S. - prevrátená ohnisková vzdialenosť systému: Ф \u003d n "/f" \u003d -n / f, kde n "a n sú médiá umiestnené za a pred systémom; f" a f - zadné a predné ohniskové vzdialenosti systému merané od jeho hlavných rovín (pozri). Pre systém vo vzduchu (n=n""1), Ф=1/f". O. s. meraná v dioptriách (m-1), je pozitívna pre zberné systémy a negatívna pre rozptylové systémy. Najmä široko pojem „O. S." používané v okuliarovej optike (pozri ŠOŠOVKA, OKULIARE).

Fyzické encyklopedický slovník. - M.: Sovietska encyklopédia. . 1983 .

OPTICKÁ SILA

(F) - hodnota, F. je určená pomocou f-le, kde a sú uhly paraxiálneho lúča s osou sústavy pred a po lomu; h- výška priesečníka nosníka s ch. lietadlá H a H"; P" a . - indexy lomu médií umiestnených za a pred optikou. O. s. guľovitý polomer povrchu r, oddeľujúce dve prostredia s P a P", sa rovná Ф = ( p" - p) / r. O.F = n"/f " = n/f; f"a f- zadné a predné ohniskové vzdialenosti systému (pozri. Svetové strany optického systému). Pre systém vo vzduchu ( n=n= 1), Ф = 1/ f„O. s. sa meria v dioptriách (m -1), pre zberné sústavy je pozitívna a pre rozptylová je negatívna.

O. s. sústavy dvoch komponentov (dve šošovky alebo dve sférické plochy) s O. s. F 1 a F 2 je určená f-loy F \u003d F 1 + F 2 - dФ 1 Ф 2, kde d- vzdialenosť medzi chrbtom ch. rovina prvej zložky a prednej ch. rovina druhej pre prípad dvoch šošoviek vo vzduchu.pre dve sférické. plochy (- vzdialenosť medzi vrcholmi guľových plôch, P" - index lomu média).
Pojem O. s. obzvlášť široko používané v okuliarovej optike (pozri tiež Objektív).

Fyzická encyklopédia. V 5 zväzkoch. - M.: Sovietska encyklopédia. Hlavný editor A. M. Prochorov. 1988 .

Pozrite sa, čo je „OPTICAL POWER“ v iných slovníkoch:

Moderná encyklopédia

Hodnota charakterizujúca refrakčnú silu šošovky (šošovkový systém); merané v dioptriách; Optická sila je prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti v m ... Veľký encyklopedický slovník

optická sila- OPTICAL POWER, hodnota charakterizujúca refrakčnú silu šošoviek; merané v dioptriách a prevrátená ohnisková vzdialenosť v metroch. U zbiehavých šošoviek je optická mohutnosť kladná, pri divergenciách záporná. Koncept optickej sily ...... Ilustrovaný encyklopedický slovník

optická sila- Pomer indexu lomu priestoru obrazu k zadnej ohniskovej vzdialenosti. [Kolekcia odporúčaných výrazov. Vydanie 79. Fyzikálna optika. Akadémia vied ZSSR. Výbor pre vedeckú a technickú terminológiu. 1970] Fyzické predmety ... ... Technická príručka prekladateľa

OPTICKÁ SILA- hodnota charakterizujúca refrakčný účinok O. s. šošovky; súvisí s indexom lomu a ohniskovou vzdialenosťou šošovky. O. s. je definovaná ako prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti F šošovky (v metroch): D = p) je vyjadrená v (pozri). O. s....... Veľká polytechnická encyklopédia

Optická sila je veličina charakterizujúca refrakčnú silu osovo symetrických šošoviek a centrovaných optické systémy z týchto šošoviek. Optická sila sa meria v dioptriách (v SI): 1 dioptria \u003d 1 m 1. Nepriamo úmerná ohniskovej vzdialenosti ... ... Wikipedia

Hodnota charakterizujúca refrakčnú silu šošovky (šošovkový systém); merané v dioptriách; Optická sila je prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti v metroch. * * * OPTICAL POWER OPTICAL POWER, hodnota charakterizujúca refrakčný výkon ... ... encyklopedický slovník

optická sila- 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 refrakčnú silu osovo symetrických šošoviek a systémov takýchto šošoviek. O. s. existuje hodnota inverzná k ohniskovej vzdialenosti systému: φ \u003d n '/f' = –n / f, kde n ' a n sú indexy lomu (pozri index lomu) média, ... .. . Veľká sovietska encyklopédia

Hodnota charakterizujúca refrakčnú silu osovo symetrických šošoviek a centrovaných optických systémov takýchto šošoviek; číselne sa rovná pomeru indexu lomu média n v obrazovom priestore k zadnej ohniskovej vzdialenosti f: Ф = n / f ... Veľký encyklopedický polytechnický slovník

knihy

• Vnútroočná korekcia afakie. Monografia, Ioshin Igor Eduardovič. Vnútroočná šošovka je jedným z najbežnejších implantátov v medicíne so stovkami modifikácií. Optické vlastnosti vnútroočnej šošovky sa neustále zlepšujú a navyše…

Šošovky sú priehľadné telesá ohraničené na oboch stranách guľovými plochami.

Šošovky sú dvoch typov: konvexné a konkávne.

Konvexná šošovka má oveľa tenšie okraje ako stred.

Konkávna šošovka má hrubšie okraje ako stred.

Priamka prechádzajúca stredmi guľových plôch ohraničujúcich šošovku sa nazýva optická os.

Nasmerovaním zväzku lúčov rovnobežných s optickou osou šošovky na konvexnú šošovku uvidíme, že po lomení šošovky tieto lúče pretínajú optickú os v jednom bode. Tento bod sa nazýva zaostrenie objektívu. Každá šošovka má dve ohniská, jedno na každej strane šošovky.

Vzdialenosť od šošovky k jej ohnisku sa nazýva ohnisková vzdialenosť objektívu. Označené písmenom F.

Konvexná šošovka je tzv zhromažďovanie. Paralelné lúče smerujúce na ňu sa po lomu zhromažďujú v jednom bode F.

Konkávna šošovka je tzv rozptyl. Paralelné lúče smerujúce na ňu opúšťajú šošovku v divergentnom lúči. Ak tento divergentný zväzok lúčov vstúpi do oka, potom sa pozorovateľovi zdá, že lúče vychádzajú z bodu F. Tento bod sa nachádza na optickej osi na tej istej strane, z ktorej dopadá svetlo na šošovku a je tzv imaginárne zameranie konkávna šošovka.

Šošovky s vypuklejším povrchom lámu lúče viac ako šošovky s menším zakrivením.

Optická sila šošovky je prevrátená k jej ohniskovej vzdialenosti.

Čím kratšia je ohnisková vzdialenosť objektívu, tým väčšie zväčšenie poskytuje. To znamená, že z týchto dvoch šošoviek je optická sila vyššia pre ten s kratšou ohniskovou vzdialenosťou.

Optická sila šošovky sa vypočíta podľa vzorca:

1
D = -
F

Jednotkou optickej mohutnosti je dioptria (dptr).

1 dioptria je optická mohutnosť šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.

Ak je ohnisková vzdialenosť šošovky menšia ako 1 m, potom bude optická sila väčšia ako 1 dioptria. A naopak.

Bolo dohodnuté považovať optickú mohutnosť divergencie za zápornú hodnotu a pre zbiehavú šošovku za kladnú hodnotu.

Na ovládanie svetelných lúčov, to znamená na zmenu smeru lúčov, sa používajú špeciálne zariadenia, napríklad lupa, mikroskop. Hlavnou súčasťou týchto zariadení je objektív.

Šošovky sú priehľadné telesá ohraničené na oboch stranách guľovými plochami.

Existujú dva typy šošoviek – konvexné a konkávne.

Šošovka, ktorej okraje sú oveľa tenšie ako stred konvexné(obr. a).

Ryža. Typy šošoviek:
a - konvexné; b - konkávne

Šošovka, ktorej okraje sú hrubšie ako stred konkávne(obr. b).

Priamka AB prechádzajúca stredmi C1 a C2 (obr.) guľových plôch, ktoré ohraničujú šošovku, sa nazýva tzv. optická os.

Ryža. Optická os šošovky

Nasmerovaním zväzku lúčov rovnobežných s optickou osou šošovky na konvexnú šošovku uvidíme, že po lomu v šošovke tieto lúče pretínajú optickú os v jednom bode (obr.). Tento bod sa nazýva zaostrenie objektívu. Každá šošovka má dve ohniská, jedno na každej strane šošovky.

Ryža. Spojovacia šošovka:
a - prechod lúčov cez ohnisko; b - jeho obraz na diagramoch

Vzdialenosť od šošovky k jej ohnisku sa nazýva ohnisková vzdialenosť objektívu a je označený písmenom F.

Ak je lúč paralelných lúčov nasmerovaný na konvexnú šošovku, potom sa po lomu v šošovke zhromaždia v jednom bode - F (pozri obr.). Preto konvexná šošovka zhromažďuje lúče prichádzajúce zo zdroja. Preto sa konvexná šošovka nazýva zhromažďovanie.

Keď lúče prechádzajú cez konkávnu šošovku, pozorujeme iný obraz.

Nechajme lúč lúčov rovnobežný s optickou osou na konkávnu šošovku. Všimneme si, že lúče zo šošovky budú vychádzať v divergentnom lúči (obr.). Ak sa takýto divergentný zväzok lúčov dostane do oka, potom sa pozorovateľovi bude zdať, že lúče vychádzajú z bodu F. Tento bod sa nachádza na optickej osi na tej istej strane, z ktorej dopadá svetlo na šošovku, a je tzv. imaginárne zameranie konkávna šošovka. Takáto šošovka je tzv rozptyl.

Ryža. Divergentná šošovka:
a - prechod lúčov cez ohnisko; b - jeho obraz na diagramoch

Šošovky s konvexnejšími povrchmi lámu lúče viac ako šošovky s menším zakrivením (obr.).

Ryža. Lom lúčov šošovkami rôzneho zakrivenia

Ak má jedna z dvoch šošoviek kratšiu ohniskovú vzdialenosť, potom poskytuje väčšie zväčšenie (obr.). Optická sila takejto šošovky je väčšia.

Ryža. Zväčšenie objektívu

Šošovky sa vyznačujú hodnotou nazývanou optická sila šošovky. Optický výkon je označený písmenom D.

Optická sila šošovky je prevrátená k jej ohniskovej vzdialenosti..

Optická sila šošovky sa vypočíta podľa vzorca

Jednotkou optickej mohutnosti je dioptria (dptr).

1 dioptria je optická mohutnosť šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 1 m.

Ak je ohnisková vzdialenosť šošovky menšia ako 1 m, potom bude optická sila väčšia ako 1 dioptria. V prípade, že je ohnisková vzdialenosť šošovky väčšia ako 1 m, jej optická mohutnosť je menšia ako 1 dioptria. Napríklad,

ak F = 0,2 m, potom D = 1 / 0,2 m = 5 dioptrií,
ak F = 2 m, potom D = 1/2 m = 0,5 dioptrie.

Keďže divergujúca šošovka má pomyselné ohnisko, dohodli sme sa, že jej ohniskovú vzdialenosť budeme považovať za zápornú hodnotu. Potom bude optická sila divergencie šošovky negatívna.

Bolo dohodnuté, že optická mohutnosť konvergujúcej šošovky sa považuje za kladnú hodnotu.

Domáca úloha.

Úloha 1. Odpovedzte na otázky.

1. Ako zistíte podľa vzhľadu šošoviek, ktorá z nich má kratšiu ohniskovú vzdialenosť?
2. Ktorá z dvoch šošoviek s rôznou ohniskovou vzdialenosťou poskytuje väčšie zväčšenie?
3. Ako sa nazýva optická sila šošovky?
4. Ako sa nazýva jednotka optickej sily?
5. Optická mohutnosť ktorej šošovky sa berie ako jednotka?
6. Ako sa šošovky navzájom líšia, pričom optická sila jednej z nich je +2,5 dioptrie a druhej -2,5 dioptrie?

Úloha 2. Uhádni rébus.