Нэгдсэн линзний тодорхойлолт. Линз

Линз нь хоёр бөмбөрцөг гадаргуугаар хязгаарлагдсан тунгалаг бие юм. Хэрэв линзний зузаан нь бөмбөрцөг гадаргуугийн муруйлтын радиустай харьцуулахад бага байвал линзийг нэрлэдэг. нимгэн .

Линз нь бараг бүх оптик хэрэгслийн нэг хэсэг юм. Линз байдаг цуглуулах Тэгээд тараах . Дунд хэсэгт нийлдэг линз нь ирмэгээс илүү зузаан, ялгаатай линз нь эсрэгээрээ дунд нь нимгэн байдаг (Зураг 3.3.1).

Гулзайлтын төвүүдийг дайран өнгөрөх шулуун шугам О 1 ба О 2 бөмбөрцөг гадаргуу, гэж нэрлэдэг гол оптик тэнхлэг линз. Хэзээ нимгэн линзГол оптик тэнхлэг нь линзтэй нэг цэг дээр огтлолцдог гэж бид ойролцоогоор таамаглаж болно. оптик төв линз О. Гэрлийн цацраг нь линзний оптик төвөөр дамжин анхны чиглэлээсээ хазайхгүйгээр дамждаг. Оптик төвөөр дамжин өнгөрөх бүх шулуун шугамыг дуудна хоёрдогч оптик тэнхлэгүүд .

Хэрэв гол оптик тэнхлэгтэй параллель цацраг туяа линз рүү чиглэсэн бол линзээр дамжин өнгөрсний дараа туяа (эсвэл тэдгээрийн үргэлжлэл) нэг цэгт нийлнэ. Фгэж нэрлэдэг гол анхаарал линз. Нимгэн линз нь линзтэй харьцуулахад үндсэн оптик тэнхлэгт тэгш хэмтэй байрладаг хоёр гол голомттой байдаг. Нэгдсэн линз нь бодит голомттой байдаг бол салангид линз нь төсөөлөлтэй байдаг. Хоёрдогч оптик тэнхлэгүүдийн аль нэгэнд параллель туяа нь линзээр дамжин өнгөрсний дараа нэг цэгт төвлөрдөг. F"-тэй хоёрдогч тэнхлэгийн огтлолцол дээр байрладаг фокусын хавтгай Ф, өөрөөр хэлбэл гол оптик тэнхлэгт перпендикуляр, гол фокусыг дайран өнгөрөх хавтгай (Зураг 3.3.2). Линзний оптик төвийн хоорондох зай Оба гол анхаарал Ффокусын урт гэж нэрлэдэг. Үүнийг ижил үсгээр тэмдэглэв Ф.

Линзний гол шинж чанар нь хангах чадвар юм объектуудын зураг . Зургууд ирдэг Чигээрээ Тэгээд дээш доош , хүчинтэй Тэгээд төсөөлөлтэй , цагт хэтрүүлсэн Тэгээд буурсан .

Зургийн байрлал, түүний шинж чанарыг геометрийн бүтцийг ашиглан тодорхойлж болно. Үүнийг хийхийн тулд зарим стандарт цацрагийн шинж чанарыг ашиглана, тэдгээрийн явц нь мэдэгдэж байна. Эдгээр нь оптик төв эсвэл линзний фокусын аль нэгээр дамждаг туяа, түүнчлэн гол эсвэл хоёрдогч оптик тэнхлэгтэй параллель туяа юм. Ийм барилгын жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 3.3.3 ба 3.3.4.

Зурагт ашигласан стандарт цацрагуудын заримыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дүрслэлийн 3.3.3 ба 3.3.4 нь линзээр дамжихгүй. Эдгээр туяа нь дүр төрхийг бий болгоход оролцдоггүй, гэхдээ тэдгээрийг барилгын ажилд ашиглаж болно.

Зургийн байрлал, мөн чанарыг (бодит эсвэл төсөөлөл) ашиглан тооцоолж болно нимгэн линзний томъёо . Хэрэв объектоос линз хүртэлх зайг тэмдэглэсэн бол г, мөн линзээс зураг хүртэлх зай е, тэгвэл нимгэн линзний томъёог дараах байдлаар бичиж болно.

Хэмжээ Д, фокусын уртын урвуу. дуудсан оптик хүч линз. Оптик хүчийг хэмжих нэгж нь диоптри (доптер). Диоптер - 1 м фокусын урттай линзний оптик хүч:

Нимгэн линзний томъёо нь бөмбөрцөг толины томъёотой төстэй. Үүнийг параксиаль цацрагийн хувьд Зураг дээрх гурвалжны ижил төстэй байдлаас олж авч болно. 3.3.3 эсвэл 3.3.4.

Линзний фокусын уртад тодорхой тэмдэг өгөх нь заншилтай байдаг: нэгдэх линзний хувьд Ф> 0, тархалтын хувьд Ф < 0.

Тоо хэмжээ гТэгээд ебас дуулгавартай тодорхой дүрэмшинж тэмдэг:

г> 0 ба е> 0 - бодит зүйлсийн хувьд (жишээ нь. бодит эх сурвалжуудгэрэл, линзний ард нийлдэг цацрагийн үргэлжлэл биш) ба зураг;

г < 0 и е < 0 - для мнимых источников и изображений.

Зурагт үзүүлсэн хэргийн хувьд. 3.3.3, бидэнд байна: Ф> 0 (нэгтгэх линз), г = 3Ф> 0 (бодит сэдэв).

Нимгэн линзний томъёог ашиглан бид дараахь зүйлийг олж авна. , тиймээс зураг нь бодит юм.

Зурагт үзүүлсэн тохиолдолд. 3.3.4, Ф < 0 (линза рассеивающая), г = 2|Ф| > 0 (бодит сэдэв), , өөрөөр хэлбэл дүрс нь төсөөлөл юм.

Обьектийн линзтэй харьцуулахад байрлалаас хамааран зургийн шугаман хэмжээ өөрчлөгддөг. Шугаман өсөлт линз Γ нь зургийн шугаман хэмжээсийн харьцаа юм h"болон сэдэв h. Хэмжээ h", бөмбөрцөг толины хувьд дүрс нь босоо эсвэл урвуу байгаа эсэхээс хамаарч нэмэх эсвэл хасах тэмдгийг өгөхөд тохиромжтой. Хэмжээ hүргэлж эерэг гэж үздэг. Тиймээс шууд зургийн хувьд Γ > 0, урвуу дүрсийн хувьд Γ< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

Нэгдмэл линзтэй авч үзсэн жишээнд (Зураг 3.3.3): г = 3Ф > 0, , тиймээс, - зургийг урвуу болгож, 2 дахин багасгасан.

Салангид линз бүхий жишээнд (Зураг 3.3.4): г = 2|Ф| > 0, ; тиймээс зураг нь босоо байрлалтай бөгөөд 3 дахин багассан.

Оптик хүч Длинз нь муруйлтын радиусаас хамаарна Р 1 ба Р 2 түүний бөмбөрцөг гадаргуу, хугарлын илтгэгч дээр nлинзийг хийсэн материал. Оптикийн сургалтанд дараахь томъёог нотолсон болно.

Гүдгэр гадаргуугийн муруйлтын радиусыг эерэг гэж үздэг бол хотгор гадаргууг сөрөг гэж үздэг. Энэ томьёог өгөгдсөн оптик чадалтай линз үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Олонд оптик хэрэгсэлгэрэл хоёр ба түүнээс дээш линзээр дараалан дамждаг. Эхний линзээр өгөгдсөн объектын дүрс нь объектын хоёр дахь дүрсийг бүтээдэг хоёр дахь линзийн объект (бодит эсвэл төсөөлөл) болж үйлчилдэг. Энэ хоёр дахь зураг нь бодит эсвэл төсөөлөл байж болно. Хоёр нимгэн линзний оптик системийг тооцоолохдоо линзний томъёог зайтай хоёр удаа хэрэглэхэд хүрдэг. гЭхний зурагнаас хоёр дахь линз хүртэлх 2-ыг утгатай тэнцүүлэх ёстой л - е 1 хаана л- линз хоорондын зай. Линзний томъёог ашиглан тооцоолсон утга е 2 нь хоёр дахь зургийн байрлал, түүний шинж чанарыг тодорхойлдог ( е 2 > 0 - бодит зураг, е 2 < 0 - мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из двух линз равно произведению линейных увеличений обеих линз: Γ = Γ 1 · Γ 2 . Если предмет или его изображение находятся в бесконечности, то линейное увеличение утрачивает смысл, изменяются только угловые расстояния.

Онцгой тохиолдол бол объект болон хоёр дахь дүрс хоёулаа хязгааргүй хол зайд байх үед хоёр линзийн систем дэх цацрагийн телескоп зам юм. Телескоп цацрагийн замыг онд хэрэгжүүлсэн илрүүлэх хүрээ - Кеплер одон орны хоолой Тэгээд Галилеогийн шороон хоолой .

Нимгэн линз нь өндөр чанартай зураг авахыг зөвшөөрдөггүй хэд хэдэн сул талуудтай байдаг. Зураг үүсгэх явцад үүссэн гажуудлыг нэрлэдэг гажуудал . Гол нь бөмбөрцөг хэлбэртэй Тэгээд хроматик гажуудал. Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь өргөн гэрлийн цацрагийн хувьд оптик тэнхлэгээс алслагдсан туяа түүнийг фокусаас гадуур гаталж байгаагаар илэрдэг. Нимгэн линзний томъёо нь зөвхөн оптик тэнхлэгт ойрхон цацрагт хүчинтэй. Линзээр хугарсан өргөн туяанаас үүссэн алслагдсан цэгийн эх үүсвэрийн дүрс бүдгэрч байна.

Линзний материалын хугарлын илтгэгч нь гэрлийн долгионы уртаас λ хамаардаг тул өнгөний гажилт үүсдэг. Ил тод мэдээллийн хэрэгслийн энэ шинж чанарыг дисперс гэж нэрлэдэг. Линзний фокусын урт нь гэрлийн хувьд өөр болж хувирдаг өөр өөр урттайдолгион, энэ нь монохромат бус гэрлийг ашиглах үед дүрсийг бүдгэрүүлэхэд хүргэдэг.

Орчин үеийн оптик төхөөрөмжүүд нь нимгэн линз ашигладаггүй, гэхдээ янз бүрийн гажуудлыг ойролцоогоор арилгах боломжтой олон линзтэй нарийн төвөгтэй системийг ашигладаг.

Нэгдэх линзээр объектын бодит дүр төрхийг бүрдүүлэх нь камер, проектор гэх мэт олон оптик хэрэгсэлд ашиглагддаг.

Камер Энэ нь хаалттай, гэрэл үл нэвтрэх тасалгаа юм. Гэрэл зургийн хальсан дээр гэрэл зургийн объектын дүрсийг линзний систем гэж нэрлэдэг линз . Тусгай хаалт нь өртөлтийн туршид линзийг нээх боломжийг олгодог.

Камерын онцлог шинж чанар нь хавтгай гэрэл зургийн хальс хангалттай үйлдвэрлэх ёстой хурц зургуудөөр өөр зайд байрлах объектууд.

Киноны хавтгайд зөвхөн тодорхой зайд байрлах объектын дүрс тод харагдаж байна. Фокус нь линзийг хальстай харьцуулахад хөдөлгөх замаар хийгддэг. Хурц үзүүртэй хавтгайд ороогүй цэгүүдийн зураг нь сарнисан тойрог хэлбэрээр бүдэг харагдаж байна. Хэмжээ гЛинзийг зогсоосноор эдгээр тойргийг багасгаж болно, i.e. буурах харьцангуй нүха / Ф(Зураг 3.3.5). Үүний үр дүнд талбайн гүн нэмэгддэг.

Проекцийн төхөөрөмж том хэмжээний зураг авахад зориулагдсан. Линз Опроектор нь хавтгай объектын дүрсийг төвлөрүүлдэг (слайд Д) алсын дэлгэц дээр E (Зураг 3.3.6). Линзний систем К, дуудсан конденсатор , эх үүсвэрийн гэрлийг төвлөрүүлэх зориулалттай Сслайд дээр. Е дэлгэцэн дээр жинхэнэ томорсон урвуу дүрс үүснэ. Проекцын аппаратын томруулагчийг E дэлгэцийг ойртуулж эсвэл холдуулж, слайд хоорондын зайг нэгэн зэрэг өөрчлөх замаар өөрчилж болно. Дболон линз О.

Зураг дээр хоёр гүдгэр линзний элементүүдийг харуулав. C1 ба C2 нь бөмбөрцөг гадаргууг хязгаарлах төвүүд юм муруйлтын төвүүд; R1 ба R2 нь бөмбөрцөг гадаргуугийн радиусууд юм муруйлтын радиус. C1 ба C2 муруйлтын төвүүдийг холбосон шулуун шугамыг нэрлэдэг гол оптик тэнхлэг. Хавтгай гүдгэр эсвэл хавтгай хотгор линзний хувьд гол оптик тэнхлэг нь линзний хавтгай гадаргуутай перпендикуляр муруйлтын төвөөр дамжин өнгөрөх шулуун шугам юм. Гол оптик тэнхлэгийн А ба В гадаргуутай огтлолцох цэгүүдийг нэрлэнэ линзний оройнууд. АВ оройнуудын хоорондох зайг нэрлэнэ тэнхлэгийн зузаан.

Линзний шинж чанар

Эерэг линзний хамгийн чухал шинж чанар нь объектыг дүрслэх чадвар юм. Эерэг линзний үр нөлөө нь туссан туяаг цуглуулдаг тул тэдгээрийг нэрлэдэг хамтын.

Энэ шинж чанарыг цуглуулагч линз нь тойрог хэлбэрээр байрлуулсан, суурьтай нь тойргийн төв рүү харсан олон гурван өнцөгт призмүүдийн цуглуулга гэж тайлбарладаг. Ийм призм нь тэдгээрт туссан туяаг суурь руу чиглүүлдэг тул цуглуулах линзний бүх гадаргуу дээр туссан цацрагийн туяа нь тойргийн тэнхлэг рүү чиглэсэн чиглэлд хуримтлагддаг. оптик тэнхлэгт.

Хэрэв цуглуулагч линзний оптик тэнхлэг дээр байрлах гэрэлтэгч S цэгээс ялгарах гэрлийн цацрагийг чиглүүлбэл ялгарах туяа нь нийлэх туяа болж хувирах ба туяа нэгдэх цэг дээр бодит S' дүрс үүснэ. гэрэлтдэг цэгийн S үүснэ.С' цэг дээр дурын дэлгэцийг байрлуулснаар түүн дээр гэрэлтдэг S цэгийн дүрс харагдах болно.Үүнийг бодит дүрс гэнэ.

Гэрэлтдэг цэгийн бодит дүр төрхийг бий болгох. S` - S цэгийн бодит дүр төрх

Сөрөг линз нь эерэгээс ялгаатай нь тэдгээр дээр унах туяаг тараадаг. Тийм учраас тэднийг дууддаг тараах.



Хэрэв ялгаатай цацрагийн ижил цацраг нь салангид линз рүү чиглэсэн бол түүгээр дамжин өнгөрөхөд туяа нь оптик тэнхлэгээс хажуу тийшээ хазайдаг. Үүний үр дүнд ялгаатай линз нь жинхэнэ дүр төрхийг бий болгодоггүй. Бодит дүр төрхийг бий болгодог оптик системд, ялангуяа гэрэл зургийн линзэнд ялгаатай линзийг зөвхөн хамтын линзтэй хамт ашигладаг.

Фокус ба фокусын урт

Хэрэв гол оптик тэнхлэг дээр хязгааргүйд байрлах цэгээс гэрлийн туяа линз рүү чиглүүлбэл (ийм цацрагийг бараг параллель гэж үзэж болно) туяа нь гол оптик тэнхлэг дээр байрлах нэг F цэг дээр нийлнэ. Энэ цэгийг нэрлэдэг гол анхаарал, линзээс энэ цэг хүртэлх зай f байна гол фокусын урт, мөн линзний оптик тэнхлэгт перпендикуляр гол фокусыг дайран өнгөрөх MN хавтгай нь гол фокусын хавтгай.

Линзний гол фокусын F ба гол фокусын урт f

Линзний фокусын урт нь түүний гүдгэр гадаргуугийн муруйлтаас хамаарна. Гулзайлтын радиус бага байх тусам i.e. Шил нь гүдгэр байх тусмаа фокусын урт нь богиносдог.

Линзний хүч

Линзний оптик хүчийг түүний хугарлын хүч(гэрлийн цацрагийг их бага хэмжээгээр хазайх чадвар). Фокусын урт урт байх тусам хугарлын хүч буурна. Линзний оптик хүч нь фокусын урттай урвуу пропорциональ байна.

Оптик хүчийг хэмжих нэгж нь диоптри, D үсгээр тэмдэглэсэн. Оптик хүчийг диоптроор илэрхийлэх нь тохиромжтой, учир нь нэгдүгээрт, энэ нь ямар линзтэй (хамтын эсвэл ялгаатай) харьцаж байгаагаа тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд хоёрдугаарт, энэ нь танд хялбархан тодорхойлох боломжийг олгодог. системийн оптик хүч хоёр ба илүүлинз

Боловсролын зураг

Объект дээр унах үед гэрлийн туяа түүний гадаргуугийн бүх цэгээс тусдаг боломжит чиглэлүүд. Хэрэв цуглуулагч линзийг гэрэлтүүлсэн объектын өмнө байрлуулсан бол объектын цэг бүрээс линз дээр конус хэлбэрийн туяа унах болно.



Линзээр дамжин өнгөрсний дараа туяа дахин нэг цэг дээр цугларч, туяа нийлэх цэг дээр объектын авсан цэгийн бодит дүр төрх гарч ирэх ба объектын бүх цэгийн зургуудын нийлбэр үүснэ. бүхэл бүтэн объектын зураг. Зураг нь объектын дүрс яагаад үргэлж доошоо эргэлдэж байгааг ойлгоход хялбар болгодог.

Үүнтэй адилаар объектуудын дүрс нь нэгдэл болох гэрэл зургийн линз ашиглан камерт гарч ирдэг оптик системмөн эерэг линз шиг ажилладаг.

Линзний өмнөх болон гэрэл зураг авч буй объектуудын байрлаж буй орон зайг субьектийн орон зай, линзний ард байгаа объектуудыг дүрслэх орон зайг дүрсний орон зай гэж нэрлэдэг.

Тэдгээр дээр унах урсгалын нягтыг өөрчлөх чадвартай объектууд байдаг цахилгаан соронзон цацраг, өөрөөр хэлбэл нэг цэгт цуглуулж өсгөх, эсвэл тарааж багасгах. Эдгээр объектуудыг физикт линз гэж нэрлэдэг. Энэ асуудлыг нарийвчлан авч үзье.

Физикийн линз гэж юу вэ?

Энэ ойлголт нь цахилгаан соронзон цацрагийн тархалтын чиглэлийг өөрчлөх чадвартай аливаа объектыг хэлдэг. Энэ ерөнхий тодорхойлолтфизикийн линз, үүнд оптик шил, соронзон болон таталцлын линз орно.

Энэ нийтлэлд гол анхаарал нь ил тод материалаар хийгдсэн, хоёр гадаргуутай хязгаарлагдмал объект болох оптик шилнүүдэд анхаарлаа хандуулах болно. Эдгээр гадаргуугийн аль нэг нь заавал муруйлттай байх ёстой (өөрөөр хэлбэл хязгаарлагдмал радиустай бөмбөрцгийн хэсэг байх ёстой), эс тэгвээс объект нь гэрлийн цацрагийн тархалтын чиглэлийг өөрчлөх шинж чанартай байх ёсгүй.

Линзний үйл ажиллагааны зарчим

Энэхүү энгийн оптик объектын үйл ажиллагааны мөн чанар нь хугарлын үзэгдэлд оршдог нарны цацраг. 17-р зууны эхээр Голландын нэрт физикч, одон орон судлаач Виллеброрд Снелл ван Руйен хугарлын хуулийг нийтэлсэн бөгөөд энэ нь одоогоор түүний нэрийг авчээ. Энэ хуулийн заалт нь: хэзээ нарны гэрэлхоёр оптик тунгалаг мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох интерфэйсээр дамждаг бол цацраг ба гадаргуугийн хэвийн хоорондох синусын үржвэр ба тархаж буй орчны хугарлын илтгэгч тогтмол байна.

Дээрхийг тайлбарлахын тулд усны гадаргуу дээр гэрэл тусах ба гадаргуугийн норм ба цацрагийн хоорондох өнцөг нь θ 1-тэй тэнцүү байх жишээг өгье. Дараа нь гэрлийн туяа хугарч, гадаргуугийн хэвийн өнцгөөс θ 2 өнцгөөр усанд тархаж эхэлдэг. Снелийн хуулийн дагуу бид дараахийг олж авна: sin(θ 1)*n 1 = sin(θ 2)*n 2, энд n 1 ба n 2 нь агаар, усны хугарлын үзүүлэлтүүд юм. Хугарлын индекс гэж юу вэ? Энэ нь тархалтын хурдыг хэдэн удаа харуулж байгааг харуулсан утга юм цахилгаан соронзон долгионвакуум дахь оптик тунгалаг орчныхаас их, өөрөөр хэлбэл n = c/v, энд c ба v нь вакуум болон орчин дахь гэрлийн хурд юм.

Хугарлын физик нь Фермагийн зарчмын биелэлтэд оршдог бөгөөд үүний дагуу гэрэл ийм байдлаар хөдөлдөг. хамгийн бага хугацаасансар огторгуйн нэг цэгээс нөгөө цэг хүртэлх зайг даван туулах.

Физик дэх оптик линзний харагдах байдал нь зөвхөн түүнийг бүрдүүлдэг гадаргуугийн хэлбэрээр тодорхойлогддог. Тусгалын цацрагийн хугарлын чиглэл нь энэ хэлбэрээс хамаарна. Тиймээс, гадаргуугийн муруйлт эерэг (гүдгэр) байвал линзээс гарахад гэрлийн цацраг нь оптик тэнхлэгт ойртох болно (доороос үзнэ үү). Эсрэгээр, хэрэв гадаргуугийн муруйлт нь сөрөг (ховор) байвал оптик шилээр дамжсаны дараа цацраг нь төв тэнхлэгээсээ холдож эхэлнэ.

Аливаа муруйлтын гадаргуу нь туяаг ижил хэмжээгээр хугардаг (Стеллийн хуулийн дагуу) боловч тэдгээрийн нормууд нь оптик тэнхлэгтэй харьцуулахад өөр өөр налуутай байдаг тул хугарсан туяа өөр өөр байдаг гэдгийг дахин тэмдэглэе.

Хоёр гүдгэр гадаргуугаар хүрээлэгдсэн линзийг нэгдэх линз гэж нэрлэдэг. Хариуд нь, хэрэв энэ нь сөрөг муруйлттай хоёр гадаргуугаас үүссэн бол түүнийг тараах гэж нэрлэдэг. Бусад бүх төрлүүд нь заасан гадаргуугийн хослолтой холбоотой бөгөөд үүнд хавтгай нэмж өгдөг. Нийлмэл линз ямар шинж чанартай байх вэ (дивергент эсвэл нэгдэх) нь түүний гадаргуугийн радиусын нийт муруйлтаас хамаарна.

Линзний элементүүд ба цацрагийн шинж чанарууд

Физикийн чиглэлээр линз дээр зураг зурахын тулд та энэ объектын элементүүдтэй танилцах хэрэгтэй. Тэдгээрийг доор өгөв.

• Гол оптик тэнхлэг ба төв. Эхний тохиолдолд тэдгээр нь линзний оптик төвөөр дамжин перпендикуляр шулуун шугамыг хэлнэ. Сүүлийнх нь линзний доторх цэг бөгөөд туяа нь хугардаггүй.
• Фокусын урт ба фокус - энэ тэнхлэгтэй параллель линз дээр ирж буй бүх цацрагийг цуглуулах төв ба оптик тэнхлэг дээрх цэгийн хоорондох зай. Энэ тодорхойлолт нь оптик шил цуглуулахад үнэн юм. Дизайн линзний хувьд туяа нь өөрөө цэгт цуглардаггүй, харин тэдний төсөөллийн үргэлжлэл юм. Энэ цэгийг гол анхаарал гэж нэрлэдэг.
• Оптик хүч. Энэ нь фокусын уртын эсрэг талын нэр, өөрөөр хэлбэл D = 1/f. Үүнийг диоптер (доптер), өөрөөр хэлбэл 1 диоптерээр хэмждэг. = 1 м -1 .

Доор байна үндсэн шинж чанаруудЛинзээр дамжин өнгөрөх туяа:

• оптик төвөөр дамжин өнгөрөх цацраг нь түүний хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөггүй;
• үндсэн оптик тэнхлэгтэй параллель туссан цацрагууд чиглэлээ өөрчилдөг тул гол фокусыг дайран өнгөрдөг;
• Оптик шилэнд дурын өнцгөөр туссан туяа түүний фокусыг дайран өнгөрч, гол оптик тэнхлэгтэй параллель болох байдлаар тархалтын чиглэлээ өөрчилдөг.

Физик дэх нимгэн линзний цацрагийн дээрх шинж чанарууд (ямар бөмбөрцөгөөс үүссэн, хэр зузаан байх нь хамаагүй, тэдгээр нь зөвхөн чухал байдаг. оптик шинж чанаруудобъектууд) тэдгээрт дүрс бүтээхэд ашигладаг.

Оптик нүдний шилний зургууд: хэрхэн бүтээх вэ?

Доорх нь гүдгэр ба дүрсийг бүтээх схемүүдийг харуулсан зураг юм хотгор линзобъект (улаан сум) түүний байрлалаас хамааран.

Зураг дээрх хэлхээнүүдийн шинжилгээнээс дараахь чухал дүгнэлтүүдийг гаргав.

• Аливаа дүрсийг зөвхөн 2 туяа (төвийг дайран өнгөрч, үндсэн оптик тэнхлэгтэй параллель) дээр бүтээдэг.
• Нэгдсэн линз (төгсгөлд нь гадагш чиглэсэн сумаар тэмдэглэгдсэн) нь томруулсан эсвэл багасгасан дүрсийг үүсгэж болох бөгөөд энэ нь эргээд бодит (бодит) эсвэл виртуал байж болно.
• Хэрэв объект анхаарлаа төвлөрүүлж байгаа бол линз нь түүний дүрсийг үүсгэдэггүй (Зураг 1-ийг үз). доод диаграмЗураг дээрх зүүн талд).
• Сарнисан оптик шил (тэдгээрийн төгсгөлд дотогшоо чиглэсэн сумаар тэмдэглэгдсэн) объектын байрлалаас үл хамааран үргэлж багасгасан, виртуал дүрсийг өгдөг.

Зураг хүртэлх зайг олох

Тухайн объектын байрлалыг мэдэж, ямар зайд дүрс гарч ирэхийг тодорхойлохын тулд бид физикийн линзний томьёог танилцуулж байна: 1/f = 1/d o + 1/d i, энд d o ба d i нь объект хүртэлх зай юм. түүний оптик төвөөс авсан зураг, f - гол анхаарал. Хэрэв бид ярьж байнаоптик шил цуглуулах тухай, дараа нь f тоо эерэг байх болно. Эсрэгээр, ялгаатай линзний хувьд f нь сөрөг байна.

Энэ томъёог ашиглаад шийдье энгийн даалгавар: объектыг цуглуулах оптик шилний төвөөс d o = 2*f зайд байг. Түүний дүр төрх хаана харагдах вэ?

Асуудлын нөхцлөөс бид: 1/f = 1/(2*f)+1/d i . Эндээс: 1/d i = 1/f - 1/(2*f) = 1/(2*f), өөрөөр хэлбэл d i = 2*f. Тиймээс зураг нь линзээс хоёр фокусын зайд харагдах боловч объектоос өөр талд (үүнийг d i утгын эерэг тэмдгээр илэрхийлнэ).

Богино өгүүллэг

"Линз" гэдэг үгийн этимологийг өгөх нь сонирхолтой юм. Энэ нь латин хэлний линз ба lentis гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд энэ нь "сэвэг зарам" гэсэн утгатай бөгөөд оптик объектууд нь энэ ургамлын жимстэй үнэхээр төстэй байдаг.

Бөмбөрцөг хэлбэртэй тунгалаг биетүүдийн хугарлын чадварыг эртний Ромчууд мэддэг байсан. Энэ зорилгоор тэд усаар дүүргэсэн дугуй шилэн савыг ашигласан. Шилэн линз нь Европт зөвхөн 13-р зуунд үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн. Тэдгээрийг унших хэрэгсэл болгон ашигладаг байсан (орчин үеийн шил эсвэл томруулдаг шил).

Телескоп, микроскоп үйлдвэрлэхэд оптик объектуудыг идэвхтэй ашиглах нь 17-р зуунаас эхлэлтэй (Галилей энэ зууны эхээр анхны дуранг зохион бүтээсэн). Стеллийн хугарлын хуулийн математик томъёоллыг өгөгдсөн шинж чанартай линз үйлдвэрлэх боломжгүй гэдгийг мэдэхгүйгээр 17-р зууны эхээр Голландын эрдэмтэн нийтэлсэн болохыг анхаарна уу.

Бусад төрлийн линз

Дээр дурдсанчлан, оптик хугарлын объектуудаас гадна соронзон болон таталцлын биетүүд бас байдаг. Үүний нэг жишээ бол электрон микроскоп дахь соронзон линз, сүүлчийнх нь тод жишээ бол асар том сансрын биетүүдийн (од, гараг) ойролцоо өнгөрөх үед гэрлийн урсгалын чиглэлийг гажуудуулах явдал юм.

ЛЕНС

(Герман Linse, Латин линзээс - сэвэг зарам), хоёр хугарлын гадаргуугаар хязгаарлагдсан тунгалаг бие гэрлийн туяа, оптик үүсгэх чадвартай өөрийн эсвэл туссан гэрлээр гэрэлтэх объектын дүрс. Л.Явл. голуудын нэг оптик элементүүд системүүд Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг ламелууд бөгөөд тэдгээрийн гадаргуу нь тэгш хэмийн нийтлэг тэнхлэгтэй байдаг ба эдгээрээс бөмбөрцөг хэлбэрийн ламинууд байдаг. гадаргуу, үйлдвэрлэх нь хамгийн энгийн. Хоёр харилцан перпендикуляр тэгш хэмийн хавтгайтай линз нь бага түгээмэл байдаг; Тэдний гадаргуу нь цилиндр хэлбэртэй байдаг. эсвэл торойд. Эдгээр нь нүдний астигматизмд зориулагдсан шилний L., анаморфик хавсралтад зориулсан L. гэх мэт.

Лазерын материал нь ихэвчлэн оптик байдаг. болон органик шил. Мэргэжилтэн. Спектрийн хэт ягаан туяаны бүсэд ашиглах зориулалттай линзийг кварц, флюорит, литийн фторид гэх мэт талстуудаас, IR-д тусгай төрлийн шил, цахиур, германий, флюорит, лити фторид, цезийн иодид гэх мэтээр хийдэг.

Оптикийг тайлбарлах тэнхлэгийн тэгш хэмтэй линзний шинж чанаруудыг ихэвчлэн тэнхлэгт бага өнцгөөр түүн дээр ирж буй цацраг гэж нэрлэдэг. параксиаль цацраг туяагаар цацагдана.

Эдгээр туяа дээрх гэрлийн үйлчлэл нь түүний үндсэн цэгүүдийн байрлалаар тодорхойлогддог - гэрлийн үндсэн хавтгай нь тэнхлэгтэй огтлолцдог H ба H гол цэгүүд, мөн урд ба хойд гол гол F голомтоор тодорхойлогддог. ба F (Зураг 1). HF=f ба H"F"=f сегментүүдийг дуудна. линзний фокусын урт (хэрэв линзний хүрээтэй байгаа зөөвөрлөгч ижил үзүүлэлтүүдхугарал, үргэлж f=f"); линзний O ба O" гадаргуугийн тэнхлэгтэй огтлолцох цэгүүд гэж нэрлэдэг. түүний оройнууд ба оройн хоорондох зай нь L. d-ийн зузаан юм.

Хэрэв фокусын уртын чиглэлүүд нь гэрлийн цацрагийн чиглэлтэй давхцаж байвал эерэг гэж үзнэ, жишээлбэл, Зураг дээр. 1, туяа L.-ээр баруун тийш дамжих ба H "F" сегмент нь ижил аргаар чиглэгддэг. Тиймээс энд f">0 ба f

L. түүн дээр тусах цацрагийн чиглэлийг өөрчлөх. Хэрэв лазер параллель туяаг нийлэх цацраг болгон хувиргавал үүнийг цуглуулах гэж нэрлэдэг; Хэрэв параллель цацраг нь салангид туяа болж хувирвал цацрагийг тараах гэж нэрлэдэг. Цуглуулагч линзний гол фокус F" дээр туяа огтлолцдог бөгөөд хугарахаас өмнө тэнхлэгтэйгээ параллель байсан. Ийм линзний хувьд f" нь үргэлж эерэг байдаг. Тархалтын линзний хувьд F" нь туяануудын огтлолцох цэг биш, харин гэрлийн тархалтын чиглэлийн эсрэг чиглэлд тэдгээрийн төсөөллийн өргөтгөлүүдийн огтлолцох цэг юм. Тиймээс тэдний хувьд энэ нь үргэлж f" байдаг.

Линзний хугарлын нөлөөллийн хэмжүүр нь түүний Ф, фокусын урттай (Ф=1/f") эсрэг утгатай ба диоптроор (m-1) хэмжигддэг. Линз цуглуулахад Ф>0 байдаг. Мөн эерэг, тараагч линз гэж нэрлэдэг ( F фокусын урт нь хязгааргүйтэй тэнцүү.) Тэд цацрагийг цуглуулж, тараадаггүй, харин аберраци үүсгэдэг (ОПТИК СИСТЕМИЙН АЖИЛЛАГААНЫ АЖИЛЛАГААНЫ хэсгийг үзнэ үү) ба толин тусгал линз (заримдаа линзний) линзэнд ашигладаг. аберраци компенсаторууд.

Оптикийг тодорхойлдог бүх параметрүүд St. L., хязгаарлагдмал бөмбөрцөг хэлбэртэй. гадаргуугийн r1 ба r2 муруйлтын радиус, түүний материалын d ба n тэнхлэгийн дагуух хуудасны зузаанаар илэрхийлж болно. Жишээлбэл, оптик ба линзний фокусын уртыг хамаарлаар тодорхойлно (зөвхөн параксиаль туяанд үнэн):

Шугамын оройгоос харгалзах гадаргуугийн төв хүртэлх чиглэл нь цацрагийн чиглэлтэй давхцаж байвал r1 ба r2 цацрагийг эерэг гэж үзнэ (1-р зурагт r1=OF">0, r2=O"F

Эхний гурав нь эерэг, сүүлийн гурав нь сөрөг байна. Л түүний зузаан d нь r1 ба r2-тай харьцуулахад бага бол нимгэн. Оптикийн хувьд нэлээд үнэн зөв илэрхийлэл Ийм лазерын хүчийг (1) хоёр дахь нэр томъёог харгалзахгүйгээр олж авдаг.

Ч. r1, r2, n ба d-г мэдэх замаар түүний оройтой харьцуулахад онгоцны хавтгайг (OH ба O"H" зай) тодорхойлж болно. Үндсэн хавтгай хоорондын зай нь хэлбэр, оптик шинж чанараас бага зэрэг хамаардаг. L. хүч чадал ба ойролцоогоор d(n-1)/n-тэй тэнцүү. Нимгэн шугамын хувьд энэ зай нь бага бөгөөд үндсэн онгоцууд давхцаж байна гэж таамаглаж болно.

Кардинал цэгүүдийн байрлалыг мэдэх үед оптик цэгүүдийн байрлалыг тодорхойлно. L.-ийн өгсөн цэгийн дүрсийг (Зураг 1) дараах томъёогоор тодорхойлно.

Энд V нь линзний шугаман томруулалт (OPTICAL TOMNIFICATION-ийг үзнэ үү); l ба l" - цэг ба түүний дүрсээс тэнхлэг хүртэлх зай (тэнхлэгээс дээгүүр байрласан бол эерэг); x - урд талын фокусаас цэг хүртэлх зай; x" - арын фокусаас зураг хүртэлх зай. Хэрэв t ба t" нь үндсэн цэгүүдээс хавтгай ба зураг хүртэлх зай юм.

учир нь x=t-f, x"=t"-f")

f"/t"+f/t=1 эсвэл 1/t"-1/t=1/f". (3)

Нимгэн хуудсан дээр t ба t" -ийг хуудасны харгалзах гадаргуугаас тоолж болно.

Физик нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. . 1983 .

ЛЕНС

(Герман Linse, Латин линзээс - сэвэг зарам) - хамгийн энгийн оптик линз. нийтлэг тэнхлэгтэй хоёр хугарлын гадаргуугаар эсвэл харилцан перпендикуляр тэгш хэмийн хоёр хавтгайгаар хязгаарлагдсан тунгалаг материалаар хийсэн элемент. Үзэгдэх хэсэгт L. хийхдээ хэрэглэнэ оптик шилэсвэл органик шил (нарийвчлалгүй хэсгүүдийн массын хуулбар), хэт ягаан туяаны мужид - флюорит гэх мэт, IR мужид - тусгай. шилний төрөл, германий, олон тооны давс гэх мэт.

L.-ийн ажлын гадаргуу нь ихэвчлэн бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. хэлбэр, бага байдаг - цилиндр, тороид, конус хэлбэртэй эсвэл бөмбөрцөгөөс тодорхой жижиг хазайлттай (бөмбөрцөг хэлбэртэй). L. бөмбөрцөг хэлбэртэй гадаргуу хамгийн их. үйлдвэрлэхэд хялбар бөгөөд үндсэн . ихэнх оптик төхөөрөмжүүдийн элементүүд. системүүд

Параксиаль ойролцоолсон (цацраг ба оптик тэнхлэгийн хоорондох өнцөг нь маш бага тул нүгэл нь бөмбөрцөг гадаргуутай линзний шинж чанараар солигдож, үндсэн хавтгайн байрлал, оптик хүч Ф-ээр тодорхойлогддог. in диоптрфокусын уртын эсрэг (м-ээр). Эдгээр шинж чанаруудын холболт нь гео. Гэрлийн параметрүүд нь зурагнаас тодорхой харагдаж байгаа бөгөөд тодорхой болгохын тулд цацрагийн налуу өнцгийг хэт том гэж дүрсэлсэн болно. Эхний линзний гадаргуугаас цацрагийн замын дагуух эхний бүлэг хүртэлх зай. I хавтгай ба хоёр дахь гадаргуугаас хоёрдугаар бүлэг хүртэл. онгоц Х" тус тус тэнцүү байна

С 1, 2

Фокусын уртаас Хурд анхаарлаа хандуулах ( F) f= -1/F, арын фокус I оптик. Түүний хугарлын үйл ажиллагааны хэмжүүр болох гэрлийн хүч нь тэнцүү байна

Энд P - L.-ийн бодисын хугарлын илтгэгч (эсвэл энэ илтгэгчийн хугарлын илтгэгчийн харьцаа) орчин, хэрэв сүүлчийнх нь 1 бол), d- L зузааныг тэнхлэгийн дагуу хэмжсэн, r 1 ба r 2 - түүний гадаргуугийн муруйлтын радиус (хэрэв муруйлтын төвүүд нь цацрагийн дагуу цааш байрладаг бол эерэг гэж үзнэ; жишээлбэл, зурагт үзүүлсэн хоёр гүдгэр L хувьд). r 1 >0, r 2 <0), расстояния отсчитываются вдоль направления распространения света.

Линзээр дамжин өнгөрөх меридиал (тэнхлэгийн хавтгайд байрлах) цацрагийн траекторийг байгуулах, тооцоолох арга. онгоцууд зурагнаас тодорхой харагдаж байна. Өнгөрсний дараа линз нь тэнхлэгээс ижил зайд байгаа цэгээс гарч ирдэг h,Анхны цацрагийн Y-тэй огтлолцох цэгтэй ижил. Цацраг ба тэнхлэгийн хоорондох өнцөг өөрчлөгдөнө. Дурын меридион бус туяаны траекторийг олохын тулд хоёр перпендикуляр тэнхлэгийн хавтгайд хоёрыг проекц хийнэ. Төсөл бүр нь үндсэндээ меридиан туяа бөгөөд дээр дурдсан байдлаар ажилладаг.

L.-ийн өгсөн цэгийн зургийн байрлалыг томъёогоор тодорхойлно

Хаана лТэгээд - голоос зай объект ба зургийн хавтгайд хүрэх онгоцнууд (Зураг), b ба цэг ба түүний дүрсийг тэнхлэгээс (дээш тоолно) зай юм.

Хэрэв Л. гэж дуудвал. эерэг буюу цуглуулах, хамт - сөрөг эсвэл сарнисан; Ф=0 нэртэй линз. afocal ба ch ашигладаг. арр. бусад оптик төхөөрөмжийн гажуудлыг засах. элементүүд. Эерэг линз нь урд талын фокусын өмнө байрлах бүх бодит объектын бодит зургийг өгдөг (зураг дээр - зүүн талд). F),болон линзний ард байрлах бүх төсөөлөлтэй объектууд.Тараадаг линз нь линз болон урд талын фокусын хооронд байрлах шууд, виртуал, багасгасан дүрсийг үүсгэдэг. объектууд.

Ч-ийн хоорондох зай. Линзний хавтгай нь түүний оптик шинж чанараас бараг хамаардаггүй. хүч чадал, хэлбэр, ойролцоогоор тэнцүү байна г(1-1/n). Энэ нь L.-тэй харьцуулахад өчүүхэн үед гэж нэрлэдэг. нимгэн. Нимгэн линз нь оптик шинж тэмдэгтэй байдаг. хүч Ф нь ялгааны тэмдэгтэй давхцаж байна 1/ r 1 -1/r 2 ; Үүний зэрэгцээ цуглуулах чийдэнгийн зузаан нь тэнхлэгээс холдох тусам багасч, тараагчийн зузаан нэмэгддэг. Аль аль нь ч. Нимгэн линзний хавтгайг линзний хавтгайтай давхцаж байгаа гэж үзэж болох бөгөөд дээр дурдсан зайг тоолж болно /, би,сүүлчийнхээс шууд. Зузаан L. (үүнийг үл тоомсорлож болохгүй) ба нимгэн хоёрын хооронд тодорхой хил хязгаар байдаггүй - энэ бүхэн тодорхой хэрэглээнээс хамаарна.

Өндөр уялдаатай гэрлийн туяаг (ихэвчлэн лазерын гаралтай) хувиргахын тулд давамгайлсан гэрлийг ашигладаг. нимгэн L. Тэднийг ихэвчлэн дууддаг. квадрат фазын корректорууд: уялдаатай туяа нимгэн лазераар дамжин өнгөрөхөд түүний хөндлөн огтлолын фазын хуваарилалтад нэмэгдэх утга. к= - долгионы вектор, = ( P- 1) - танилцуулсан L. нэмэх болно. , энэ нь квадрат арилгах функц юм rтэнхлэгээс. Линзний фокусын хавтгай дахь нийлмэл талбайн далайцын фазын хүчин зүйл хүртэлх хуваарилалт нь дараах байдалтай байна. Фурье шиглазерын өмнөх талбайн далайцын хуваарилалт, тооцоолсон орон зайн давтамж (x, y -фокусын хавтгай дээрх хөндлөн координатууд). Нэг хавтгайд эрчмийн хуваарилалт нь өнцөгтэй төстэй. коэффициент бүхий цацрагийн тархалт. Тиймээс L. системд өргөн хэрэглэгддэг орон зайн шүүлтүүрцацраг туяа нь ихэвчлэн лазерын фокусын хавтгайд суурилуулсан цацрагийн хослолыг илэрхийлдэг диафрагм, растер,мөн өнцгийг хэмжих төхөөрөмжид. цацраг.

L. нь төвүүдэд байдаг бүх гажуудалтай байдаг. оптик системүүд (харна уу Оптик системийн гажуудал). Өргөн зурвасын болон том өнцгийн линз ашиглах үед гажуудлын асуудал онцгой чухал юм. ердийн (уялдаагүй) эх үүсвэрээс гэрлийн цацрагийн нүх. Бөмбөрцөг хэлбэртэй ба хроматик гажуудал, мөн дундаж утгатай байж болно. хоёр L. задралыг нэгтгэн зассан градус. хэлбэр, өөр өөр материалаас тархалт. Ийм хоёр линзтэй системийг толбо гэх мэт линз болгон өргөн ашигладаг. Заримдаа бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Аберраци нь асферик, ялангуяа параболоид гадаргуутай лазер ашиглан арилдаг.

Ялгааг засахын тулд. нүдний гажиг, L. нь зөвхөн бөмбөрцөг төдийгүй цилиндр хэлбэрээр ашиглагддаг. болон Торих. гадаргуу. Цилиндр хэлбэртэй. Линзийг цэгийн эх үүсвэрийн зургийг тууз эсвэл шугам болгон "сунгасан" тохиолдолд (жишээлбэл, спектрийн хэрэгсэлд) ихэвчлэн ашигладаг.

Лит.:Төрсөн М., Чоно Э., Оптикийн үндэс, хөрвүүлэлт. Англи хэлнээс, 2-р хэвлэл, М., 1973; Goodman J., Introduction to Furier Optics, trans. англи хэлнээс. M.. 1970. Ю.А. Ананьев.

Физик нэвтэрхий толь бичиг. 5 боть. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. Ерөнхий редактор А.М.Прохоров. 1988 .

Линз нь эргэлтийн биетүүдийн гадаргуу болох хоёр хугарлын гадаргуугаар тусгаарлагдсан оптик хэсэг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хавтгай байж болно. Линз нь ихэвчлэн дугуй хэлбэртэй байдаг ч тэгш өнцөгт, дөрвөлжин эсвэл бусад тохиргоотой байж болно. Дүрмээр бол линзний хугарлын гадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Асферик гадаргууг мөн ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь эллипс, гипербол, парабол болон дээд эрэмбийн муруй хэлбэртэй байж болно. Үүнээс гадна гадаргуу нь цилиндр гэж нэрлэгддэг цилиндрийн хажуугийн гадаргуугийн нэг хэсэг болох линзүүд байдаг. Хоёр перпендикуляр чиглэлд өөр өөр муруйлт бүхий гадаргуутай торик линзийг бас ашигладаг.

Бие даасан оптик хэсгүүдийн хувьд линзийг энгийн томруулагч ба хээрийн линз (нэгдэл) -ээс бусад тохиолдолд оптик системд бараг ашигладаггүй. Тэдгээрийг ихэвчлэн хоёр, гурван линзийг хооронд нь наасан, хэд хэдэн бие даасан болон наасан линзний багц гэх мэт янз бүрийн нарийн төвөгтэй хослолд ашигладаг.

Хэлбэрээс хамааран цуглуулах (эерэг) ба салгах (сөрөг) линзийг хооронд нь ялгадаг. Цуглуулагч линзний бүлэгт голдуу дунд хэсэг нь ирмэгээсээ зузаан линз, ялгах линзний бүлэгт ирмэг нь дундаасаа зузаан линз багтдаг. Линзний материалын хугарлын илтгэгч нь хүрээлэн буй орчныхаас их байвал энэ нь үнэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв линзний хугарлын илтгэгч бага байвал нөхцөл байдал эсрэгээрээ болно. Жишээлбэл, усан дахь агаарын бөмбөлөг нь хоёр гүдгэр ялгаатай линз юм.

Линз нь ихэвчлэн оптик хүч (диоптроор хэмжигддэг) эсвэл фокусын урт, түүнчлэн тэдгээрийн диафрагмаар тодорхойлогддог. Засварласан оптик гажилттай (ялангуяа хроматик, гэрлийн тархалтаас үүдэлтэй - ахромат ба апохромат) оптик төхөөрөмжийг бүтээхэд линз/тэдгээрийн материалын бусад шинж чанарууд, жишээлбэл, хугарлын индекс, тархалтын коэффициент, сонгосон оптик дахь материалын дамжуулалт чухал байдаг. хүрээ.

Заримдаа линз/линзний оптик системийг (хугарагч) харьцангуй өндөр хугарлын илтгэгчтэй орчинд ашиглахаар тусгайлан бүтээсэн байдаг.

Линзний төрөл

Хамтлаг:

1 - хоёр гүдгэр

2 -- хавтгай гүдгэр

3 - хотгор-гүдгэр (эерэг мениск)

Тархалт:

4 - хоёр хотгор

5 -- хавтгай хотгор

6 -- гүдгэр-хотгор (сөрөг мениск)

Гүдгэр хотгор линзийг мениск гэж нэрлэдэг бөгөөд нэгдмэл (дунд руу нь зузаарсан) эсвэл ялгаатай (ирмэг рүү зузаарсан) байж болно. Гадаргуугийн радиус нь тэнцүү мениск нь 0-тэй тэнцүү оптик чадалтай (тархалтыг засах эсвэл бүрээсний линз болгон ашигладаг). Тиймээс миопийн нүдний шил нь дүрмээр бол сөрөг menisci юм. Цуглуулагч линзний өвөрмөц шинж чанар нь линзний нөгөө талд байрлах нэг цэг дээр түүний гадаргуу дээр туссан цацрагийг цуглуулах чадвар юм.

Линзний үндсэн элементүүд

NN - гол оптик тэнхлэг - линзийг хязгаарлах бөмбөрцөг гадаргуугийн төвүүдийг дайран өнгөрөх шулуун шугам; O - оптик төв - хоёр гүдгэр эсвэл хоёр хонхойсон (тэнцүү гадаргуугийн радиустай) линзний хувьд линзний доторх оптик тэнхлэгт (төв хэсэгт) байрладаг цэг.

Хэрэв гэрэлтэгч S цэгийг цуглуулагч линзний өмнө тодорхой зайд байрлуулсан бол тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн гэрлийн туяа линзээр хугарахгүйгээр өнгөрч, голыг нь өнгөрөөгүй туяа нь линз рүү хугарна. оптик тэнхлэг ба F цэг дээр огтлолцох бөгөөд энэ нь S цэгийн дүрс байх болно. Энэ цэгийг коньюгат фокус буюу зүгээр л фокус гэж нэрлэдэг.

Хэрэв туяа нь параллель туяагаар дамждаг гэж дүрсэлж болох маш алслагдсан эх үүсвэрээс линз дээр унавал цацраг нь том өнцгөөр хугарч, F цэг нь оптик тэнхлэгт ойртох болно. линз. Эдгээр нөхцөлд линзээс гарч буй цацрагуудын огтлолцох цэгийг гол фокусын F" гэж нэрлэдэг ба линзний төвөөс гол фокусын зайг гол фокусын урт гэж нэрлэдэг.

Зөрж буй линз дээр туссан туяа нь линзээс гарахад түүний ирмэг рүү хугарч, өөрөөр хэлбэл сарнина. Хэрэв эдгээр цацрагийг зурган дээр тасархай шугамаар харуулсан шиг эсрэг чиглэлд үргэлжлүүлбэл, тэдгээр нь нэг F цэгт нийлдэг бөгөөд энэ нь линзний фокус болох болно. Энэ анхаарал нь төсөөлөл байх болно.

Гол оптик тэнхлэгт анхаарлаа төвлөрүүлэх талаар хэлсэн зүйл нь цэгийн дүрс нь хоёрдогч эсвэл налуу оптик тэнхлэгт, өөрөөр хэлбэл линзний төвийг гол оптик тэнхлэгт өнцгөөр дайран өнгөрч буй шугаманд адилхан хамаарна. тэнхлэг. Линзний гол фокус дээр байрлах гол оптик тэнхлэгт перпендикуляр байрладаг хавтгайг гол фокусын хавтгай гэж нэрлэдэг ба коньюгат фокусын хувьд зүгээр л фокусын хавтгай гэж нэрлэдэг.

Хамтын линзийг аль аль талаас нь объект руу чиглүүлж болох бөгөөд үүний үр дүнд линзээр дамжин өнгөрөх туяаг нэг болон нөгөө талаас нь цуглуулж болно. Тиймээс линз нь урд болон хойд гэсэн хоёр фокустай байдаг. Эдгээр нь линзний хоёр талд оптик тэнхлэгт байрладаг.