Медицинский портал про зрение / Профилактика зрения / Свойства собирающей линзы. Линзы. Оптическая сила линзы

Свойства собирающей линзы. Линзы. Оптическая сила линзы

11.08.2018

(вогнутые или рассеивающие). Ход лучей в этих видах линз различен, но свет всегда преломляется , однако, чтобы рассмотреть их устройство и принцип действия, надо ознакомиться с одинаковыми для обоих видов понятиями.

Если дорисовать сферические поверхности двух сторон линзы до полных сфер, то прямая, проходящая сквозь центры этих сфер, будет являться оптической осью линзы. Фактически, оптическая ось проходит сквозь самое широкое место выпуклой линзы и самое узкое у вогнутой.

Люди собрались в доме Гаспара и Альберты. Обед закончен, и все говорят за столом. Я слышал, что вас интересует оптика, - говорит Гаспар Эрнесто. Это система, состоящая из двух сферических диоптрий или сферической диоптрии и плоскости, в которой свет претерпевает два последовательных рефракции.

Оптика Исследование света, как электромагнитная волна, принадлежащая видимому спектру. Объективное исследование оптических помех. Измерение длины волны излучения от лазера. Краткое введение в геометрическую оптику Луис Дж. В середине движения слышится сирень скорой помощи. Эрнесто поворачивается и спрашивает своего отца: Почему письма, написанные на капоте скорой помощи, все наоборот?

Оптическая ось, фокус линзы, фокусное расстояние

На этой оси находится точка, где собираются все лучи, прошедшие через собирающую линзу. В случае же рассеивающей линзы можно провести продолжения расходящихся лучей, и тогда мы получим точку, также расположенную на оптической оси, где сходятся все эти продолжения. Эта точка называется фокусом линзы.

Линзы и формирование изображения Принцип Гюйгенса и почему нам нужны инструменты для визуализации Простой инструмент для создания изображений: камера-обскура Принцип формирования изображения. Оптическое отражение Отражение происходит, когда свет поражает поверхность разделения между двумя средами с различными свойствами. Отражательная способность - это тенденция возвращения лучей к той же среде.

Этот диапазон является самым высоким излучением Солнца, поэтому. Упражнения Сферические линзы 1 - Проанализируйте следующие утверждения и отметьте правильный. Наша цель будет заключаться в том, чтобы показать, как получить качественную информацию о преломлении света в цилиндрической оптической системе.

У собирающей линзы фокус действительный, и расположен он с обратной стороны от падающих лучей, у рассеивающей фокус мнимый, и располагается он с той же стороны, с которой свет падает на линзу.

Точка на оптической оси ровно посередине линзы называется ее оптическим центром. А расстояние от оптического центра до фокуса линзы – это фокусное расстояние линзы.

Подготовка эксперимента также позволит наблюдать дисперсию. Виртуальный лабораторный оптический комплект Отражающий свет не всегда распространяется неограниченно по прямой: в некоторых ситуациях они могут сломаться, как это происходит, когда зеркало помещается на его путь.

Экспериментальный тест Суббота, 30 июня 001 года. Перед началом теста прочитайте эти инструкции: используйте только материал для записи. Преломление света Абсолютный показатель преломления Относительный показатель преломления Рефракционные законы Общее отражение светлых сферических линз Вергинизм объектива Введение Вы должны были заметить, что когда мы ставим.

Фокусное расстояние зависит от степени кривизны сферических поверхностей линзы. Более выпуклые поверхности будут сильнее преломлять лучи и, соответственно, уменьшать фокусное расстояние. Если фокусное расстояние короче, то данная линза будет давать большее увеличение изображения.

Оптическая сила линзы: формула, единица измерения

Для характеристики увеличивающей способности линзы ввели понятие «оптическая сила». Оптическая силы линзы – это величина, обратная ее фокусному расстоянию. Оптическая сила линзы выражается формулой:

Эта информация указывает, что зеркало создает изображения. Со дна колодца наблюдатель от презренной высоты созерцает самолет, который на 500 м выше его глаз. В тот момент, когда самолет проходит через отверстие. Упражнения на сферических зеркалах 1 - Когда мы помещаем небольшой реальный объект между основным фокусом и центром кривизны сферического вогнутого гауссова зеркала, их соответствующее сопряженное изображение будет.

Порядок изложения содержания отличается. В отношении сферических зеркал проанализируйте следующие утверждения: Линия, определяемая центром кривизны и вершиной зеркала, называется вторичной осью. Место встречи. Проверено, что тепловое равновесие установлено при 50º.

где D – оптическая сила, F – фокусное расстояние линзы.

Единицей измерения оптической силы линзы является диоптрия (1 дптр). 1 диоптрия – это оптическая сила такой линзы, фокусное расстояние которой равно 1 метру. Чем меньше фокусное расстояние, тем большей будет оптическая сила, то есть тем сильнее данная линза увеличивает изображение.

Резолюции Сегмент: предвестовое окущение: альфа, эта и хребет. Линзы Сферические линзы прозрачны, наполовину ограничены двумя изогнутыми поверхностями или изогнутыми и плоскими. Они находятся в увеличительных стеклах, микроскопах, телескопах, камерах, проекторах, видеокамерах.

Формула вергенции очень полезна в офтальмологии. Он используется для расчета положения, в котором изображение объекта формируется после преломления света оптической системой: эта система может быть простой или сложной. Он равен обратному расстоянию, которое отделяет вершину оптической системы от плоскости, где образуется сетчатое изображение. Это позволяет, в частности, установить один для поставленного во время операции по катаракте. Во время размещения увеличивается близость линзы. Эта страница посвящена формуле верности: сообщается о ее происхождении, а также о некоторых ее упоминаниях.

Так как фокус у рассеивающей линзы мнимый, то условились считать ее фокусное расстояние величиной отрицательной. Соответственно, и ее оптическая сила - тоже отрицательная величина. Что касается собирающей линзы, то ее фокус действительный, поэтому и фокусное расстояние и оптическая сила у собирающей линзы – величины положительные.

Происхождение формулы вергенции

Формула вергенции может быть установлена из закона, устанавливающего путь после преломления световых лучей: применяется в условиях параксиса. Формула верности вычисляет положение изображения источника без необходимости использования вычисления трассировки лучей.

Возьмем пример простой оптической системы и источника, расположенного далеко от него, до бесконечности. Оптическая система, рассматриваемая в параксиальных условиях, может быть аппроксимирована как «плоская» в области, очень близкой к оптической оси. Это позволяет делать геометрические приближения, которые полезны для расчета трассировки лучей, преломленных системой. На диаграмме из-за сделанной аппроксимации нормаль не появляется перпендикулярно поверхности: при малых углах разность пренебрежимо мала.

Линзами называются прозрачные для данного излучения тела, ограниченные двумя поверхностями различной формы (сферической, цилиндрической и т. д.). Образование сферических линз показано на рис. IV.39. Одна из ограничивающих линзу поверхностей может быть сферой бесконечно большого радиуса, т. е. плоскостью.

Ось, проходящая через центры образующих линзу поверхностей, называется оптической осью; у плосковыпуклой и плосковогнутой линз оптическая ось проводится через центр сферы пер пен ярно плоскости.

В параксиальных условиях. Однако мы не знаем этого значения. Однако, если мы заменим значения этих углов этими коэффициентами, получим. Чтобы получить эти два равенства, необходимо было сделать параксиальное приближение на малых углах. Обратная величина расстояния выражается в диоптриях.

Чтобы рассчитать эти верности, необходимо учитывать знак расстояний: отрицательный влево, положительный вправо. Без диаграммы эта формула позволяет просто вычислить место, где образуется изображение объекта, просматриваемого через увеличительное стекло.

Линза называется тонкой, если ее толщина значительно меньше радиусов кривизны образующих поверхностей. В тонкой линзе можно пренебречь смещением а лучей, проходящих через центральную часть (рис. IV.40). Линза является собирающей, если она преломляет проходящие через нее лучи в сторону оптической оси, и рассеивающей, если она отклоняет лучи от оптической оси.

Близость штампа - близость увеличительного стекла = близость изображения. Изображение также находится слева. Расстояние глазного стекла - это параметр, который важно знать, особенно для преобразования между коррекцией очков и коррекцией в контактных линзах.

Преломление глаза часто выражается как сила очковой линзы, используемой для ее коррекции. Стекло помещают на испытательную раму или в автоматический рефрактор: стекло расположено на расстоянии от глаза: от 12 до 15 мм. Расстояние стекла от фокусного изображения глаза не равно расстоянию от плоскости основного изображения глаза с этим фокусом изображения. Однако «истинное» окулярное преломление должно рассчитываться как обратное расстоянию между плоскостью изображения и фокусом изображения, а не между расстоянием корректирующей линзы и фокусом изображения.

ФОРМУЛА ЛИНЗЫ

Рассмотрим преломление лучей сначала на одной сферической поверхности линзы. Обозначим точки пересечения оптической оси с рассматриваемой поверхностью через О, с падающим лучом - через и с преломленным лучом (или его продолжением) - через точка есть центр сферической поверхности (рис. IV.41); обозначим расстояния радиус кривизны поверхности). В зависимости от угла падения лучей на сферическую поверхность возможны различные расположения точек относительно точки О. На рис. IV.41 показан ход лучей, падающих на выпуклую поверхность под разными углами падения а при условии где показатель преломления среды, откуда идет падающий луч, а показатель преломления среды, куда идет преломленный луч. Предположим, что падающий луч - параксиальный, т. е.

Формулы Вергенции можно использовать для прогнозирования разницы между «истинной» рефракцией окуляра и рефракцией глаз, выраженной в плоскости глаза. Эта разница, если она значительна, будет представлять интерес для преобразования рефракционных «очков» в рефракционные «линзы»: действительно, мы можем считать, что плоскость роговицы путается с основным плоским изображением глаза.

Гипертопия исправлена выпуклым стеклом положительной силы. Эффект стекла заключается в том, чтобы компенсировать отсутствие склонности, от которой влияет гипермедицинский глаз. Объектная фокусировка стекла находится в фокусе нескорректированного глаза. Какова сила стекла, обеспечивающая эквивалентную коррекцию, зная, что стекло помещено на 13 мм от глаза?

составляет с оптической осью очень малый угол тогда углы также малые и можно считать:

На основании закона преломления при малых углах а и у

Из рис. IV.41, а следует:

Подставив эти выражения в формулу (1.34), получим после сокращения на формулу преломляющей сферической поверхности:

Яркость линзы очков меньше, чем у линзы. Если пациент хочет коррекции в контактных линзах, какова будет его сила? Важность различия между стеклом и линзой: -2. 50 диоптрий! Чем близок близорукий глаз, тем больше разница в отношении между стеклом и линзой. Объектив менее мощный, чем зрелищный объектив.

Видимые размеры зрачка радужки

В рефракционной хирургии рефракция, используемая для программирования эксимерного лазера, является коррекцией в очках! При вводе этой коррекции выполняется преобразование для вычисления фактической коррекции, которая подается в плоскости роговицы. Это виртуальное изображение, образованное роговицей, является входным зрачком глаза.

Зная расстояние от «предмета» до преломляющей поверхности, можно по этой формуле рассчитать расстояние от поверхности до «изображения»

Заметим, что при выводе формулы (1.35) величина сократилась; это означает, что все параксиальные лучи, вышедшие из точки какой бы угол они ни составляли с оптической осью, соберутся в точке

Положение В 'соответствует пересечению продолжения лучей 1 и 2. Веренность расхождения роговицы объекта = проявление образованного образа, т.е. Роговицу ассимилируют сферической диоптрией, индекс которой близок к показателю водной юморы. Родность роговицы является следствием расхождения передней и задней поверхностей: она в среднем близка к 43 диоптриям.

Показатель преломления воздуха. Основными параметрами, которые влияют на этот расчет, являются мощность диоптрийной роговицы: увеличение пропорционально роговице. После рефракционной хирургии роговицы при близорукости снижается склонность, что теоретически может привести к небольшому уменьшению видимого диаметра зрачка. Что касается точно диаметра оптической зоны, запрограммированной для коррекции миопии, необходимо учитывать диаметр входного зрачка, а также глубину передней камеры. Другие факторы, вероятно, будут играть роль, хотя и минимальную: асферичность роговицы, а также вызванное роговицей «роговичное» оптическое искажение.

Проведя аналогичные рассуждения для других углов падения (рис. IV.41,б, в), получим соответственно:

Отсюда получаем правило знаков (полагая расстояние всегда положительным): если точка или лежит на той же стороне преломляющей поверхности, на которой находится точка то расстояния

и следует брать со знаком минус; если же точка или находится по другую сторону поверхности по отношению к точке то расстояния следует брать со знаком плюс. Такое же правило знаков получится, если рассматривать преломление лучей через вогнутую сферическую поверхность. Для этой цели можно воспользоваться теми же чертежами, приведенными на рис. IV.41, если только изменить направление лучей на обратное и переменить обозначения у показателей преломления.

Говорят, что линза расходится, когда она делит лучи, которые идут по параллельным направлениям на оптическую ось. В этих случаях преломленные лучи никогда не встречаются, расширения таких лучей встречаются вместо этого в фокусе линзы. Как и в случае сходящихся линз, расходящиеся линзы также используются для построения изображения путем двухточечного рассмотрения радиуса, параллельного оптической оси, и радиуса, проходящего через центр линзы. Как и в случае выпуклых зеркал, изображение, которое формируется, всегда является виртуальным изображением, сжатым и простым, как показано на следующем рисунке.

Линзы имеют две преломляющие поверхности, радиусы кривизны которых и могут быть одинаковыми или различными. Рассмотрим двояковыпуклую линзу; для луча, проходящего через такую линзу, первая (входная) поверхность является выпуклой, а вторая (выходная) - вогнутой. Формулу для расчета по данным можно получить, если воспользоваться формулами (1.35) для входной и (1.36) для выходной поверхности (с обратным ходом лучей, так как луч переходит из среды в среду

Формула идентична той, которая встречается в случае зеркал. В наших глазах свет преломляется от роговицы, от юмора, кристаллического и стекловидного настроения, а образ объекта образуется в сетчатке, размещенной у основания глаза. Дивергентные линзы используются для коррекции близорукости, то есть для компенсации слишком сходящегося глаза, которое имеет тенденцию формировать изображение объектов перед сетчаткой. Конвергентные линзы вместо этого используются для коррекции пресбиопии, то есть для компенсации гиперметропного глаза, которое имеет тенденцию слишком мало сходите входящий свет.

Так как «изображение» от первой поверхности является «предметом» для второй поверхности, то Тогда из формулы (1.37) получаем, заменив на на

Из этого соотношения видно, что постоянная величина, т. е. взаимосвязаны. Обозначим где фокусное расстояние линзы называется оптической силой линзы и измеряется в диоптриях). Следовательно,

При покупке биноклей наиболее важными параметрами для выбора инструмента являются увеличение и диаметр линз или диафрагмы. Однако это не редкость, когда вы не можете больше узнать об устройстве, чем об этом, но есть способ судить о некоторых его параметрах. Например, зная увеличение и апертуру, вы можете рассчитать диаметр выходного или выходного зрачка. Это диаметр светового луча, выходящего из окуляра, когда бинокль указывает на отдаленный точечный источник и фокусируется на нем. Необходимо, чтобы этот диаметр не превышал диаметр зрачка глаза, который ночью после адаптации достигает 6-7 мм.

Если же расчет провести для двояковогнутой линзы, то получим

Сравнивая результаты, можно прийти к выводу, что для расчета оптической силы линзы любой формы следует пользоваться одной формулой (1.38) с соблюдением правила знаков: радиусы кривизны выпуклых поверхностей подставлять со знаком плюс, вогнутых - со знаком минус. Отрицательная оптическая сила т. е. отрицательное фокусное расстояние означает, что расстояние имеет знак минус, т. е. «изображение» находится на той же стороне, где расположен «предмет». В этом случае «изображение» является мнимым. Линзы о положительной оптической силой являются собирающими и дают действительные изображения, пока при расстояние приобретает знак минус и изображение получается мнимым. Линзы с отрицательной оптической силой - рассеивающие и дают всегда мнимое изображение; для них и ни при каких числовых значениях нельзя получить положительное расстояние

Формула (1.38) выведена при условии, что по обе стороны линзы находится одна и та же среда. Если же показатели преломления сред, граничащих с поверхностями линзы различны (например, у хрусталика глаза), то фокусные расстояния справа и слева от линзы не равны, причем

где фокусное расстояние с той стороны, где находится предмет.

Заметим, что, согласно формуле (1.38), оптическая сила линзы определяется не только ее формой, но и соотношением между показателями преломления вещества линзы и окружающей среды. Например, двояковыпуклая линза в среде с большим показателем преломления имеет отрицательную оптическую силу, т. е. является рассеивающей линзой.

Наоборот, двояковогнутая линза в такой же среде имеет положительную оптическую силу, т. е. является собирающей линзой.

Рассмотрим систему из двух линз (рис. IV.42, а); допустим, что точечный предмет находится в фокусе первой линзы. Луч, вышедший из первой линзы, будет параллельным оптической оси и, следовательно, пройдет через фокус второй линзы. Рассматривая эту систему как одну тонкую линзу, можем написать Так как то

Этот результат верен и для более сложной системы тонких линз (если только сама система может рассматриваться как «тонкая»): оптическая сила системы тонких линз равна сумме оптических сил составных частей:

(у рассеивающих линз оптическая сила имеет отрицательный знак). Например, плоскопараллельная пластинка, составленная из двух тонких линз (рис. IV.42, б), может быть собирающей (если или рассеивающей (если линзой. Для двух тонких линз, находящихся на расстоянии а друг от друга (рис. IV.43), оптическая сила является функцией от а и фокусных расстояний линз и

Материалы по теме:

Карта сайта