Tartalom
- Lencsék és nagyító fizika
- A vékony lencse egyenlet és a nagyítási arány
- Az emberi szem
- Nagyítás kalkulátor
A biológiai és a szintetikus lencsék az optikai fizika csodái, amelyek kihasználják az egyes közegek képességét a fény sugarai megtörésére vagy meghajlására. Két alap alakban vannak: konvex vagy kifelé ívelt, konkáv vagy kifelé hajlított. Az egyik fő célja a képek nagyítása, vagy azok nagyobbnak tűnése, mint amilyenek valójában vannak.
Az objektívek távcsövekben, mikroszkópokban, távcsövekben és más optikai műszerekben találhatók, a saját szemükkel együtt. A tudósok és a hallgatók rendelkezésére áll számos egyszerű algebrai egyenlet, hogy összekapcsolják a lencse fizikai méreteit és alakját a lencsén áthaladó fény sugarainak gyakorolt hatásával.
Lencsék és nagyító fizika
A legtöbb "mesterséges" lencse üvegből készül. A lencsék a fénytörést az okozza, hogy amikor a fénysugarak mozognak az egyiktől közepes (például levegő, víz vagy más fizikai anyag) egy másikba, sebességük kissé megváltozik, és ennek eredményeként a sugarak megváltoztatják az irányt.
Amikor a fénysugarak a lencsék felületére merőleges irányba egy dupla konvex lencsébe (vagyis az egyik oldalról nézve sík alakú oválisnak tűnnek) lépnek be, az egyes szélekhez legközelebb eső sugarak erősen megtörődnek a középpont felé, először a lencsébe való belépéskor és újra, amikor távozik. A közepéhez közelebbiek kevésbé vannak hajlítva, és a középpontra merőlegesen haladók egyáltalán nem törnek vissza. Ennek eredményeként ezeknek a sugaraknak konvergálnak a fókuszpont (F) távolság f a lencse közepétől.
A vékony lencse egyenlet és a nagyítási arány
A lencsék és a tükrök által készített képek lehetnek igazi (azaz képernyőre vetíthető) vagy tényleges (azaz nem vetíthető ki). Megállapodás szerint a valós képek távolságának értékei (én) a lencséből pozitív, míg a virtuális képek negatív. A tárgy távolsága a lencsétől (o) mindig pozitív.
A konvex (konvergáló) lencsék valós képet hoznak létre, és ezek pozitív értékével társulnak f, míg a konkáv (eltérő) lencsék virtuális képeket hoznak létre, és ezek negatív értékével vannak társítva f.
A fókusztávolság f, tárgy távolság o és a kép távolsága én kapcsolatban állnak a vékony lencse egyenlet:
Frac {1}, {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}
Míg a nagyítási képlet vagy nagyítási arány (m) összekapcsolja a lencse által előállított kép magasságát a tárgy magasságával:
m = frac {-i}, {o}Emlékezik, én negatív a virtuális képeknél.
Az emberi szem
A szemlencsék konvergáló lencsékként működnek.
Amint a már olvasott adatok alapján meg tudta volna jósolni, a szemlencse mindkét oldalán domború. Anélkül, hogy a lencsék konvexek és rugalmasak lennének, az agyad sokkal hektikusabban értelmezi a szemébe jutó fényt, mint amilyen valójában, és az embereknek szörnyű nehézségekbe ütköznek a világ navigálása (és valószínűleg nem éltek volna túl az internet böngészéséhez tudományért) információ).
A fény először a szaruhártyán keresztül jut a szembe, a szemgolyó elülső domború külső rétegén keresztül. Ezután áthalad a pupillán, amelynek átmérőjét apró izmokkal lehet szabályozni. Az objektív a tanuló mögött van. A szem azon részét, amelyen a kép alakul ki, amely a szemgolyó hátsó részének belső részén található, a retina. A látási információkat a retina az agyba továbbítja a látóidegek útján.
Nagyítás kalkulátor
Honlapokat találhat, amelyek segítenek ezeknek a problémáknak a megoldásában, miután egyedül dolgoztak az alapvető fizikában. A fő gondolat az, hogy megértsük, hogyan kapcsolódnak a lencse egyenlet különféle alkotóelemei egymáshoz, és miért változtatnak meg a változók a valós effektusokat, amiket megtesznek.
Egy ilyen online eszköz példája található a Források részben.