Линзалардың теориясы: жұқа линза формуласы, оптикалық күш және аберрацияларды түзету

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Линзалар

Линза- дегеніміз екі жағы сфералық беттермен шектелген мөлдір

дене. Олар шашыратқыш және жинағыш линзалар болып екіге бөлінеді. Егер линзаның қалыңдығы оның беттерінің R1 және R2 қисықтық радиустерінен едәуір кіші болса, онда линза жұқа болып есептеледі . Дөңес беттің қисықтық радиусы R>0 - оң деп, ойыстікі R< 0- теріс деп қабылданады.

Линза беттерінің қисықтық центрлері арқылы өтетін түзу бас оптикалық ось деп аталады . Линзаның оптикалық центрі деп бас оптикалық осте жататын одан өтетін сәулелер сынбайтын қасиетке ие, 0 нүктесін айтады. Оптикалық центр арқылы өтетін, бірақ қисықтық центрлері арқылы өтпейтін түзулер KL қосымша осьтер деп аталады.

Бас оптикалық осьтің линза беттерімен қиылысатын А және В нүктелері линзаның төбелерін, ал линза төбелерінің арақашықтығы линзаның қалыңдығын берді. Егер линзаның қалыңдығы сфералық беттердің қисықтық радиусымен шамалас болса, онда оны қалың линза, ал әлдеқайда кіші болса, жұқа линза дейді.

Линза беттерінің түріне қарай линзалар дөңес (жазық дөңес, екіжақты дөңес және ойыс- дөңес) және ойыс (жазық ойыс, екіжақты ойыс және дөңес - ойыс ) болып бөлінеді. Егер жинағыш линзаның бас оптикалық осіне параллель жарық сәулелерін түсірсек, олар бір нүктеде, линзаның бас Ғ фокусында жиналады . (2-сурет)

Тұрмыста негізінен жұқа линзалар қолданылады. Ыңғайлы болу үшін жинағыш линзаны «↕» белгісімен, ал шашыратқыш жұқа линзаның «» белгісімен белгілеу енгізілген .

Жұқа линзаның формуласы:

1/d+1/f=1/Ғ Бұл формула жұқа линзаның формуласы деп аталады .

Линзаның беретін кескіні және оның түріне қарай формуланың келесі жазылу түрлерін аламыз.

Жинағыш линза нақты кескін берсе, d>0 оң, f>0 оң және Ғ>0 оң . Жұқа линзаның формуласы бұл жағдайда мына түрге ие болады. 1/d+1/f=1/Ғ
Жинағыш линза жорамал кескін бергенжағжайда, d>0 оң f<0 теріс және Ғ>0 оң . Жұқа линзаның формуласы 1/d-1/f=1/Ғ
Шашыратқыш линза әруақытта жорамал кескін береді, яғни d>0 оң, f>0 оң және Ғ <0 теріс. Жұқа линзаның формуласы1/d+1/f=-1/Ғ.

Линзаның оптикалық күші . Линзаның сәулені қалай сындыратынын анықтау үшін линзаның оптикалық күші деп аталатын физикалық шама енгізілді . Оны D әрпімен белгілейді . Линзаның оптикалық күші деп бас фокус арақашықтығына кері шаманы айтады.

D=1/F

Немесе D=(n-1) ( 1/ R1+1/R2)

Линзаның оптикалық күші диоптриямен өлшенеді .

1 дптр =1м

Линзаларда кескіндерді тұрғызу .

Линзаларда кескіндерді тұрғызу үшін негізінен үш сәулені пайдаланады.

Бас оптикалық оське параллель сәулелер линзадан сынғаннан кейін оның фокусы арқылы өтеді.
Линзаның оптикалық центрі арқылы өтетін сәуле сынбайды.
Линзаның бас фокусы арқылы өтетін сәуле линзадан сынғаннан кейін бас оптикалық оське параллель кетеді .

Линзалардың негізгі кемшіліктері мынадай

сфералық аберрация (лат. aberratio - ауытку) - жалпақ параллелъ сәулелер шоғын қолданғанда линзада бір фокустың орнына бірнеше фокустың пайда болуы. Сфералық аберрацияны жою үшін

арнайы линзалар, диафрагма және линзалар жүйесі қолданылады;

хроматтық аберрация дегеніміз - линзалар жарық сәулелерін фокусқа жинағанда түске боялган дақтардың пайда болуы (түрлі-түсті

қосымшадағы 5-сурет) . Жарық толкындарының сынуы олардың ұзындықтарына тәуелді (толқынның үзындығы үлкен болған сайын оның сынуы кіші) болғандықтан аталған кемшілік байқалады. Хроматтық аберрацияны арнайы лиызалар жүйелерінің (ахроматтар мен анахроматтар) көмегімен түзетеді;

астигматизм - линзаның ұзын және көлденең өлшемдеріне, яғни линзаның қисықтығына тәуелді болатын ақау (түрлі-түсті қосымшадағы 6-сурет) . Егер дөңгелек линзалар қолдансақ, онда астигматизм жойылады;

дистпорсия (лат. distorsio - қисаю) дегеніміз - кескіннің қисаюы. Бұл қисаю көру аймағы шегінде линзаның көлденең үлғаюының бірдей болмауынан туады. Осы жағдайда нәрсе мен оның кескінінің геометриялық ұқсастығы бұзылады. Мысалы, линза берген квадраттың кескіні көпшік немесе бөшке тәріздес болып шығуы мүмкін. Геодезия мен ұшақтан суретке түсірген кезде дисторсияны болдырмауға ерекше назар аударылады. Асфералық линза деген не?

Интраокулярлық асфералық линзалар сфералық абберацияны түзету үшін арнайы әзірленген. Абберация жасанды көз бұршағын қондырым жасаған соң жиі кездеседі.