Obsah
Šošovky, biologické aj syntetické, sú zázraky optickej fyziky, ktoré využívajú schopnosť určitého média lámať alebo ohýbať svetelné lúče. Prichádzajú v dvoch základných tvaroch: vypuklé alebo zakrivené smerom von a konkávne alebo zakrivené dovnútra. Jedným z ich hlavných cieľov je zväčšiť alebo zväčšiť obrázky, ako sú v skutočnosti.
Šošovky nájdete v ďalekohľadoch, mikroskopoch, ďalekohľadoch a iných optických prístrojoch spolu s vlastným okom. Vedci a študenti majú k dispozícii množstvo jednoduchých algebraických rovníc, ktoré spájajú fyzikálne rozmery a tvar šošovky s jej účinkami na svetelné lúče, ktoré ňou prechádzajú.
Šošovky a fyzika zväčšenia
Väčšina „umelých“ šošoviek je vyrobená zo skla. Dôvodom, prečo šošovky lámu svetlo, je to, že keď sa svetelné lúče pohybujú od jedného stredná (napr. vzduch, voda alebo iný fyzikálny materiál) na iný, ich rýchlosť sa mení veľmi mierne a lúče v dôsledku toho menia smer.
Keď svetelné lúče vstúpia do dvojitej konvexnej šošovky (to je ta, ktorá vyzerá ako sploštený ovál zo strany) v smere kolmom na povrch šošovky, lúče najbližšie ku každej hrane sa ostro lomia smerom k stredu, najskôr pri vstupe do šošovky. a znova pri odchode. Tí, ktorí sú bližšie k stredu, sú menej ohnutí a tí, ktorí prechádzajú kolmo cez stred, nie sú vôbec lámaní. Výsledkom je, že všetky tieto lúče sa zbiehajú na a ohnisko (F) vzdialenosť F zo stredu objektívu.
Rovnica tenkých šošoviek a pomer zväčšenia
Obrázky vytvorené objektívmi a zrkadlami môžu byť buď reálny (t. j. premietateľné na obrazovku) alebo virtuálne (t. j. nedá sa premietnuť). Konvenčne sú hodnoty vzdialeností skutočných obrazov (ja) z objektívu sú pozitívne, zatiaľ čo snímky z virtuálnych obrazov sú negatívne. Vzdialenosť samotného objektu od šošovky (o) je vždy pozitívny.
Konvexné (zbiehajúce sa) šošovky vytvárajú skutočné obrazy a sú spojené s pozitívnou hodnotou F, zatiaľ čo konkávne (divergujúce) šošovky vytvárajú virtuálne obrazy a sú spojené so zápornou hodnotou F.
Ohnisková vzdialenosť F, vzdialenosť objektu o a vzdialenosť obrázka ja sú spojené rovnica tenkých šošoviek:
Frac {1} {O} + frac {1} {i} = frac {1} {f}Kým vzorec zväčšenia alebo pomer zväčšenia (m) sa vzťahuje na výšku obrázka vytvoreného šošovkou na výšku objektu:
m = frac {-i} {O}Majte na pamäti, ja je negatívny pre virtuálne obrázky.
Ľudské oko
Šošovky vašich očí fungujú ako zbiehajúce sa šošovky.
Ako ste si mohli predpovedať na základe toho, čo ste už čítali, vaše očné šošovky sú vypuklé na oboch stranách. Bez toho, aby boli vaše šošovky konvexné a flexibilné, vaše svetlo prenikajúce do vašich očí by váš mozog interpretovalo oveľa hektickejšie, než je v skutočnosti, a ľudia by mali obrovské ťažkosti pri navigácii po svete (a pravdepodobne by neprežili, aby surfovali po internete pre vedu) informácie).
Svetlo najskôr vstupuje do oka cez rohovku, vydutú vonkajšiu vrstvu prednej časti očnej gule. Potom prechádza žiakom, ktorého priemer je možné regulovať malými svalmi. Šošovka je za žiakom. Časť oka, na ktorej je vytvorený obraz, ktorá je na vnútornej strane spodnej zadnej časti očnej gule, sa nazýva sietnice, Vizuálne informácie sa prenášajú z sietnice do mozgu cez optické nervy.
Kalkulačka zväčšenia
Webové stránky, ktoré vám pomôžu s niektorými z týchto problémov, nájdete hneď, ako sa budete cítiť pohodlne so základnou fyzikou tým, že si sami niekoľko precvičíte. Hlavnou myšlienkou je pochopiť, ako sa rôzne komponenty rovnice šošoviek navzájom týkajú a prečo zmeny premenných vyvolávajú efekty, ktoré pôsobia v reálnom svete.
Príklad takéhoto online nástroja je uvedený v časti Zdroje.