Sbírání čoček: co o tom víme?

V dětství mnoho z nás hrálo s lupou. Bylo docela zajímavé sledovat, jak může být použita ke spalování novin, stromu a dalších objektů. Ve vyšším věku často používáme zvětšení objektivu, abychom se podívali na detaily obrazu nebo malého textu. Ale jak to vlastně funguje, proč v některých případech jsou obrazy velké, a v jiných se obrátil, ne každý ví. Podívejme se, jak sbírající čočka působí, jaké jsou její parametry a jakou roli hraje vzdálenost k předmětu.

Základní definice a vlastnosti

Jakákoli teorie se nejlépe rozpadá, počínaje klíčovými koncepty. Začneme tím, že typy čoček jsou přímo závislé na jejich formách. Jakožto sklo a jiné průhledné materiály s vysokým indexem lomu lze použít jako základ pro jejich výrobu. Pokud je střed objektivu tlustší než jeho okraje, dostanete sběrnou čočku a jinak - difuzní čočku. Přímka, která prochází středy zakřivení obou povrchů, je hlavní optická osa. Rozptylovací nebo sběrná čočka se nazývá tenká, jestliže poloměry jejích stran jsou podstatně větší než její tloušťka v libovolném místě. Pokud světelný paprsek prochází středem čočky, nemění jeho směr. Tato vlastnost se často používá k určení toho, jak se konečný obraz projeví. Pokud však paprsek paralelní s hlavní optickou osou narazí na povrch čočky, poté, co překročí svůj optický střed a předá ohniskovou vzdálenost, jejich cesty se budou protínají na společném bodě nazývaném ostření. Čím menší je ohnisková vzdálenost, tím vyšší je optický výkon této optiky. Poslední parametr se obvykle měří u dioptrů.

Jak zjistit, jaký obraz bude mít sběrný objektiv?

Vše, co je pro tento účel zapotřebí, je zjistit, jaké jsou jeho ohnisková vzdálenost a vzdálenost k objektu rovnající se. Dále je porovnáváme a dodržujeme následující pravidla:

1. Pokud je objekt velmi, velmi vzdálený od čočky, můžeme předpokládat, že všechny paprsky světla, které se od něj odrážejí, jsou paralelní s hlavní optickou osou, což znamená, že se všichni protínají v ohnisku a prostě tento objekt nevidíme.
2. Pokud je objekt pozorování umístěn za dvojitým bodem zaostření, tj. Za dvojitou ohniskovou vzdálenost, obraz se otočí vzhůru nohama. Navíc jeho velikost bude menší než velikost samotného objektu.
3. Když je objekt v bodě dvojitého zaostření, jeho obraz bude také obrácen. Tentokrát však její rozměry odpovídají velikosti dotyčného objektu.
4. Pokud přenesete lupu trochu víc, takže objekt je uprostřed mezi zaostřením a dvojitým ostřením, obraz zůstane obrácený, ale nyní se zvětší.
5. Zvláštní efekt je dosažen, když je sběrná čočka umístěna přesně v ohniskové vzdálenosti od objektu. V tomto případě, po refrakci, budou paprsky paralelní k sobě navzájem a tento obrázek nevidíme.
6. A pouze když je objekt mezi optickým středem a zaostřením, bude možné použít lupu, jak obvykle děláme. Výsledný obraz bude přímý a zvětšený, což umožní detailní prozkoumání všech nejmenších detailů.