집광 렌즈는 그 중앙 부분에 두꺼운 가장자리 그 얇다. 결과적으로 그들은 단일 지점에서 주축에 평행하게 떨어지는 광선을 집중 (수렴)합니다. 이 지점을 초점 또는 이미지 초점이라고하며 문자 F로 표시됩니다. 수렴 또는 포지티브 렌즈는 물체의 실제 이미지라고하는 것을 형성합니다.
수렴 렌즈의 전형적인 예는 돋보기입니다. 그러나 현미경이나 망원경과 같은 훨씬 더 복잡한 장치에서 이러한 유형의 렌즈를 찾는 것이 일반적입니다. 사실, 기본 복합 현미경은 초점 거리가 작은 두 개의 수렴 렌즈로 구성된 현미경입니다. 이 렌즈를 대물 렌즈와 안구라고합니다.
돋보기, 수렴 렌즈.
수렴 렌즈는 다양한 응용 분야의 광학에 사용되지만 아마도 가장 잘 알려진 것은 시력 결함을 수정하는 것입니다. 따라서 그들은 원시, 노안 및 원시 난시와 같은 일부 유형의 난시를 치료하도록 지시됩니다.
형질
수렴 렌즈. Chetvorno
수렴 렌즈에는이를 정의하는 여러 가지 특성이 있습니다. 어쨌든 가장 중요한 것은 우리가 이미 그 정의를 발전시킨 것입니다. 따라서 수렴 렌즈는 초점을 통해 주축과 평행 한 방향으로 떨어지는 광선을 굴절시키는 특징이 있습니다.
또한, 반대로 초점을 통과하는 입사 광선은 렌즈의 광축에 평행하게 굴절됩니다.
수렴 렌즈 요소
연구를 위해서는 일반적으로 렌즈와 특히 수렴 렌즈를 구성하는 요소를 아는 것이 중요합니다.
일반적으로 렌즈를 통과하는 모든 광선이 편향을 경험하지 않는 지점까지 렌즈의 광학 중심이라고합니다.
주축은 광학 중심을 연결하는 선이며 이미 언급 한 주 초점은 문자 F로 표시됩니다.
주 초점은 렌즈에 닿는 모든 광선이 주축과 평행 한 지점입니다.
초점 거리는 광학 중심과 초점 사이의 거리입니다.
곡률 중심은 렌즈를 만드는 구의 중심으로 정의됩니다. 곡률 반경은 렌즈를 생성하는 구의 반경입니다.
마지막으로 렌즈의 중심면을 광학면이라고합니다.
수렴 렌즈의 이미지 형성
수렴 렌즈에서 이미지를 형성하려면 아래에 설명 된 일련의 기본 규칙을 고려해야합니다.
빔이 축에 평행하게 렌즈에 닿으면 나오는 빔이 이미지 초점에 수렴합니다. 반대로 입사 광선이 물체 초점을 통과하면 광선은 축과 평행 한 방향으로 나옵니다. 마지막으로 광학 중심을 통과하는 광선은 어떤 종류의 편향도 경험하지 않고 굴절됩니다.
결과적으로 수렴 렌즈에서 다음 상황이 발생할 수 있습니다.
-물체가 초점 거리의 두 배 이상의 거리에 광학 평면을 기준으로 위치합니다. 이 경우 생성되는 이미지는 실제이고 반전되어 개체보다 작습니다.
-물체가 초점 거리의 두 배에 해당하는 광학면에서 떨어진 곳에 위치합니다. 이런 일이 발생하면 얻은 이미지는 실제 이미지이며 반전 된 개체와 동일한 크기입니다.
-피사체가 광학면에서 초점 거리의 1 ~ 2 배 거리에 있어야합니다. 그런 다음 원본 개체보다 더 큰 실제, 반전 된 이미지가 생성됩니다.
-피사체가 초점 거리보다 짧은 광학면에서 떨어진 곳에 위치합니다. 이 경우 이미지는 가상적이고 직접적이며 개체보다 큽니다.
수렴 렌즈의 유형
수렴 렌즈에는 양면 볼록 렌즈, 평면 볼록 렌즈 및 오목 볼록 렌즈의 세 가지 유형이 있습니다.
이름에서 알 수 있듯이 Biconvex 렌즈는 두 개의 볼록한 표면으로 구성됩니다. 한편 평면 볼록은 평평하고 볼록한 표면을 가지고 있습니다. 마지막으로 오목 볼록 렌즈는 약간 오목하고 볼록한 표면으로 구성됩니다.
발산 렌즈와의 차이점
수렴 렌즈. Fir0002 (토론) (업로드)
반면 발산 렌즈는 가장자리에서 중앙으로 갈수록 두께가 감소한다는 점에서 수렴 렌즈와 다릅니다. 따라서 수렴 렌즈에서 발생한 것과는 달리 이러한 유형의 렌즈에서는 주축에 평행하게 들어오는 광선이 분리됩니다. 이런 식으로 그들은 사물의 가상 이미지라고 불리는 것을 형성합니다.
광학 분야에서 발산 또는 네거티브 렌즈는 알려진대로 주로 근시 교정에 사용됩니다.
얇은 렌즈의 가우스 방정식과 렌즈의 배율
일반적으로 연구되는 렌즈의 유형을 얇은 렌즈라고합니다. 이것들은 그들을 제한하는 표면의 곡률 반경에 비해 두께가 작은 것으로 정의됩니다.
이러한 유형의 렌즈는 가우스 방정식과 렌즈의 배율을 결정할 수있는 방정식을 사용하여 연구 할 수 있습니다.
가우스 방정식
얇은 렌즈에 대한 가우스 방정식은 다양한 기본 광학 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 따라서 그것은 매우 중요합니다. 그 표현은 다음과 같습니다.
1 / f = 1 / p + 1 / q
여기서 1 / f는 렌즈의 파워라고하고 f는 초점 거리 또는 광학 중심에서 초점 F까지의 거리입니다. 렌즈 파워의 측정 단위는 디옵터 (D)이며, 여기서 1 D = 1 m -1 . 그 부분에서 p와 q는 각각 물체가 위치한 거리와 이미지가 관찰되는 거리입니다.
렌즈의 확대
얇은 렌즈의 측면 배율은 다음 식으로 구합니다.
M =-q / p
M은 배율입니다. 증가 값에서 다음과 같은 여러 결과를 추론 할 수 있습니다.
-M-> 1이면 이미지 크기가 개체보다 큽니다.
-M- <1이면 이미지 크기가 개체 크기보다 작습니다.
M> 0 인 경우 이미지가 오른쪽이며 물체와 렌즈의 같은면에 있습니다 (가상 이미지).
M <0이면 이미지가 반전되어 물체의 반대쪽에 있습니다 (실제 이미지).
운동이 해결됨
몸체는 초점 거리가 0.5m 인 수렴 렌즈에서 1m 떨어져 있습니다. 신체 이미지는 어떤 모습일까요? 얼마나 멀어 질까요?
우리는 다음과 같은 데이터를 가지고 있습니다 : p = 1 m; f = 0.5m.
이 값을 얇은 렌즈의 가우스 방정식에 연결합니다.
1 / f = 1 / p + 1 / q
그리고 다음은 남아 있습니다.
1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
우리는 1 / q를 분리합니다.
1 / q = 1
그런 다음 q를 지우고 얻으려면 :
q = 1
따라서 렌즈 배율을 방정식으로 대체합니다.
M =-q / p = -1 / 1 = -1
따라서 이미지는 q> 0이므로 실제이며 M <0이므로 반전되고 M의 절대 값이 1이므로 크기가 동일합니다. 마지막으로 이미지는 초점에서 1 미터 떨어져 있습니다.
참고 문헌
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