§ 21. Refracția razelor într-o lentilă
Radiațiile paralele, care trec printr-o lentilă subțire convergentă, se intersectează într-un punct de pe planul focal. Lentila difuză transformă razele paralele într-o rază divergentă de raze, ale căror continuări se intersectează în planul focal.
Un obiectiv este un corp transparent, delimitat de două suprafețe sferice. Cele convexe se numesc lentile care sunt mai groase în mijloc decât la margini, iar lentilele ale căror puncte medii sunt mai subțiri decât marginile sunt numite concave. În Fig. 21a prezintă o lentilă convexă legată de suprafețe sferice cu raze R1 și R2. grosime egală cu distanța AB între vârfurile segmentelor sferice corespunzătoare. Obiectivul, a cărui grosime este mult mai mică decât raza suprafețelor care îl limitează, se numește subțire. Apoi vom lua în considerare doar lentile subțiri.
Axa optică principală este o linie dreaptă care trece prin centrele suprafețelor sferice care leagă lentila (vezi O1O2 din Figura 21a). Vârfurile segmentelor sferice ale lentilelor subțiri sunt foarte apropiate și, prin urmare, poziția lor este notată printr-un singur punct, numit centrul optic al lentilei (vezi O în figura 21a). Axa optică principală trece prin centrul optic al lentilei subțiri. Liniile drepte rămase care trec prin centrul optic se numesc axe optice secundare (vezi P1P2 în Figura 21a).
Luați în considerare refracția razelor într-o lentilă convexă, prezentând-o ca un set de prisme (Figura 21b) și presupunând că indicele de refracție relativ al materialului lentilelor este n> 1. În acest caz, fiecare dintre prismele deflectă razele de la baza lor, iar toate razele care trec prin lentilă se vor defila la axa optică principală. Dacă razele care apar pe lentila subțire sunt paralele cu axa optică principală, atunci, ieșind din lentilă, se intersectează într-un punct F. amplasat pe axa optică principală și numit focalizarea principală a obiectivului. Distanța dintre centrul optic și focalizarea principală a obiectivului se numește lungime focală.
Evident, dacă razele de lumină paralele cu axa optică principală cad pe lentilă nu spre stânga, așa cum se arată în Fig. 21b. dar în dreapta, atunci toți, după trecerea prin lentilă, se vor aduna, de asemenea, într-un punct care este un alt punct central al obiectivului. Astfel, lentilele au două focare principale. Lentilele convexe realizate dintr-un material cu un indice de refracție n> 1 și colectarea de raze paralele de lumină într-un punct sunt denumite colectori.
Lentilele de colectare colectează într-un singur punct nu numai grinzi paralele cu axa optică principală, ci și orice raze paralele (Figura 21c). Punctul de intersecție al razei paralele cu orice axă optică secundară se află pe planul focal, un plan perpendicular pe axa optică principală și care trece prin focarul principal al obiectivului. O rază care se deplasează de-a lungul axei optice laterale, trecând printr-o lentilă subțire, nu-și schimbă direcția. Prin urmare, punctul de intersecție a razele paralele cu axa optică secundară se află în punctul în care această axă optică laterală intersectează planul focal. Din fig. 21b-in, rezultă că în cazul în care accentul principal sau oriunde în planul focal pentru a plasa o sursă de lumină punct, care vine dintr-o sursă de raze divergente de lumina care trece prin lentila sunt convertite în fascicul paralel.
Radiațiile paralele, care trec printr-o lentilă concavă, realizată dintr-un material cu un indice de refracție n> 1, sunt împrăștiate, transformându-se într-un fascicul divergent de lumină. Prin urmare, astfel de lentile se numesc dispersie. Dacă vom continua razele împrăștiate prin lentila în direcția opusă propagarea luminii, s-ar părea că continuarea lor va traversa axa optică principală la același punct, care se numește centrul imaginar principal al lentilă divergentă (fig. 21d). Ca și obiectivul de colectare, dispersia are două focare principale și două planuri focale, unde razele se intersectează paralel cu axa optică secundară.
Întrebări pentru repetare:
Ce se numește o lentilă subțire și centrul său optic?
· Care sunt lentilele?
Care este axa optică principală și secundară?
· Care este obiectivul principal, distanța focală și planul focal?
Fig. 21. (a) - caracteristicile geometrice ale lentilei; (b) - pentru a determina focalizarea principală a lentilei; (c) - pentru a determina planul focal al lentilei; (r) este refracția razelor din dispersie.
Articole similare
-
La Moscova a fost găsită o tipografie care tipărește manuale școlare forjate
-
Istoria istoriei de istorie a economiei - prelegere de capitol 6
Trimiteți-le prietenilor: