Като деца много от нас си играеха с лупа. Беше доста интересно да се наблюдава как може да се използва за изгаряне на вестник, дърво и други предмети. С напредване на възрастта често използваме увеличение, за да увеличим детайлите на изображението или малък текст. Но как всъщност работи, защо в някои случаи изображенията са големи, докато в други са с главата надолу, не всеки знае. Нека да разберем как работи събирателната леща, какво означават нейните параметри и каква роля играе разстоянието до въпросния обект.
Основни дефиниции и свойства
Всяка теория е най-добре да се разбие, като се започне с ключови концепции. И така, нека започнем с факта, че видовете лещи пряко зависят от техните форми. Като основа за тяхното производство може да се използва както стъкло, така и други прозрачни материали с висок коефициент на пречупване. Ако средата на лещата е по-дебела от краищата й, тогава получавате събирателна леща, а в противен случай - разсейваща. Правата линия, която минава през центровете на кривина на двете му повърхности, е главната оптична ос. Казва се, че разсейваща или събирателна леща е тънка, ако радиусите на страните й са значително по-големи от нейната дебелина навсякъде. Ако лъч светлина премине през центъра на лещата, той не променя посоката си.
Това свойство често се използва, за да се определи как ще се получи крайното изображение. Но ако лъч от лъчи, падащ успоредно на главната му оптична ос, удари повърхността на лещата, тогава след като пресекат оптичния й център и преминат фокусното разстояние, пътищата им ще се пресекат в обща точка, която се нарича фокус. Колкото по-късо е фокусното разстояние, толкова по-голяма е оптичната сила на тази оптика. Последният параметър обикновено се измерва в диоптри.
Как да определите какво изображение ще даде събирателна леща?
Всичко, което трябва да направите, е да разберете какво е неговото фокусно разстояние и разстояние до обекта. След това просто ги сравняваме и следваме следните правила:
- Ако даден обект е много, много далеч от лещата, можем да предположим, че всички лъчи светлина, които се отразяват от него, са успоредни на главната оптична ос, което означава, че всички те се пресичат на фокус и ние просто няма да види този обект.
- Ако обектът на наблюдение се намира зад двойна фокусна точка, тоест зад двойно фокусно разстояние, тогава изображението ще бъде обърнато с главата надолу. Освен това размерите му ще бъдат по-малки от размерите на самия обект.
- Когато обектът е в точката на двоен фокус, изображението му също ще бъде обърнато. Но този път размерите му ще съответстват на размерите на въпросния обект.
- Ако увеличите още малко, така че обектът да е по средата между фокуса и двойния фокус, изображението ще остане обърнато, но сега ще бъде увеличено.
- Любопитен ефект се получава, когато събирателната леща е точно на фокусното разстояние на обекта. В този случай след пречупване лъчите ще вървят успоредно един на друг и няма да видим изображението.
- И само когато обектът е между оптичния център и фокуса, ще бъде възможно да използвате лупата, както обикновено. Полученото изображение ще бъде изправено и увеличено, което ви позволява да видите всички най-малки детайли в детайли.
