収束レンズの特徴、種類および運動の解決



の 収束レンズ それらはそれらの中央部でより厚くそして端部でより薄いものです。結果として、それらは主軸と平行にそれらに当たる光線を一点に集める（収束させる）。この点は焦点または像焦点と呼ばれ、文字Fで表されます。収束レンズまたは正レンズは、物体の実像と呼ばれるものを形成します。.

収束レンズの典型的な例は虫眼鏡です。しかし、顕微鏡や望遠鏡などのはるかに複雑な装置でこのタイプのレンズを見つけることは一般的です。実際、基本的な複合顕微鏡は、焦点距離が短い2つの収束レンズで構成されています。これらのレンズは対物レンズおよび接眼レンズと呼ばれます.

おそらく最もよく知られているのは視覚的欠陥を矯正することであるが、収束レンズは異なる用途のための光学において使用されている。したがって、それらは遠視、老眼、そしてまた、遠視乱視のようないくつかのタイプの乱視を治療するために適応される。.

索引

  • 1特徴
  • 収束レンズの2つの要素
  • 3集束レンズにおける結像
  • 4種類の収束レンズ
  • 5発散レンズとの違い
  • 薄いレンズの6ガウス方程式とレンズの倍率
    • 6.1ガウス方程式
    • 6.2レンズの増設
  • 7エクササイズが解決しました
  • 8参考文献 

特徴

収束レンズには、それらを定義する一連の特性があります。いずれにせよ、おそらく最も重要なのは、我々がその定義においてすでに進歩させたものでしょう。このように、収束レンズは、焦点を通して主軸に平行な方向にそれらに当たる光線を偏向させることを特徴とする。.

加えて、相互的に、焦点を通過するあらゆる入射光線は、レンズの光軸と平行に屈折する。.

収束レンズの要素

その研究の観点から、どの要素が一般にレンズを構成し、特に収束レンズを構成するのかを知ることは重要です。.

一般に、レンズの光学中心は、それを通過するすべての光線がずれを起こさない点と呼ばれます。.

主軸は、光学中心と主焦点を結ぶ線です。これは、すでに説明したように、文字Fで表されます。.

主焦点は、レンズに主軸と平行にぶつかるすべての光線が見つかる点です。.

光学中心と焦点の間の距離は焦点距離と呼ばれます.

曲率中心は、レンズを形成する球の中心として定義されます。その部分では、曲率半径はレンズを生じさせる球の半径.

そして最後に、レンズの中心面は光学面と呼ばれます。.

収束レンズにおける像の形成

収束レンズにおける像の形成に関しては、以下に説明する一連の基本的な規則を考慮に入れなければならない。.

光線が軸に平行にレンズに当たった場合、出現する光線は像の焦点に収束します。反対に、入射光線が物体焦点を通過すると、光線は軸と平行な方向に出てくる。最後に、光学中心を横切る光線はいかなる種類の偏りも経験せずに屈折する.

結果として、収束レンズでは、以下の状況が起こり得る。

- 物体が光学面に対して焦点距離の２倍よりも大きい距離に位置すること。その場合、生成される画像は実物であり、反転されており、対象物よりも小さい。.

- 物体が焦点距離の２倍に等しい光学面からの距離にあること。これが起こるとき、得られる画像は実物の画像であり、反転されており、対象物と同じサイズです。.

- 物体が焦点距離の１倍から２倍の間の光学面からの距離にあること。次に、元のオブジェクトよりも実際の、反転された、大きい画像が生成されます。.

- 物体が焦点距離よりも劣った光学面からの距離にあること。その場合、画像は仮想的で直接的で、対象物より大きくなります。.

収束レンズの種類

両凸レンズ、平凸レンズ、凹凸レンズの3種類の収束レンズがあります。.

両凸レンズは、その名のとおり、2つの凸面で構成されています。一方、平凸面は平坦面と凸面を有する。そして最後に、凹凸レンズはわずかに凹凸のある表面で構成されます。.

発散レンズとの違い

一方、発散レンズは、厚さが縁から中心に向かって減少するという点で収束レンズとは異なる。したがって、収束レンズで起こったこととは反対に、このタイプのレンズでは、主軸に平行に当たる光線は分離される。このようにして、それらはオブジェクトの仮想イメージと呼ばれるものを形成します。.

光学においては、発散レンズまたは負レンズは、それらもまた知られているように、主に近視を矯正するために使用される。.

薄いレンズのガウス方程式とレンズの倍率

一般に、研究されているレンズの種類は、いわゆる薄型レンズです。これらはそれらを制限する表面の曲率半径と比較して小さい厚さを有するものとして定義される。.

このタイプのレンズはガウス方程式とレンズの倍率を決定することを可能にする方程式で研究することができます.

ガウス方程式

薄いレンズのガウス方程式は、多くの基本的な光学的問題を解決するのに役立ちます。それゆえ、それは非常に重要です。その表現は次のとおりです。

1 / f = 1 / p + 1 / q

ここで、１ ／ ｆはレンズの度数と呼ばれるものであり、ｆは焦点距離または光学中心から焦点Ｆまでの距離である。レンズの度数の測定単位は、視度（Ｄ）であり、１Ｄ ＝ １ｍである。-1. 一方、pとqはそれぞれ、オブジェクトが位置する距離とその画像が観察される距離です。.

レンズの倍率

薄型レンズの横倍率は次の式で求められます。

M = - q / p

Mが増加しているところ。増加の値から、一連の結果が推測できます。

はい| M | > 1、画像のサイズはオブジェクトのサイズより大きい

はい| M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

M> 0の場合、画像は正しく、レンズと同じ側にあります（虚像）。

はいM < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

決まった運動

物体は、焦点距離0.5メートルの収束レンズから1メートルのところにあります。体のイメージはどのようになりますか？あなたはどのくらい遠くにいますか?

次のようなデータがあります。 f = 0.5 m.

これらの値を薄型レンズのガウス方程式に代入します。

1 / f = 1 / p + 1 / q

そして、以下が残っています：

１ ／ ０．５ ＝ １ ＋ １ ／ ｑ； 2 = 1 + 1 / q

1 / qをクリアしました

1 / q = 1

次に、qをクリアして取得します。

q = 1

したがって、レンズの倍率の式で代入します。

M = - q / p = -1 / 1 = -1

したがって、q> 0なので画像は本物ですが、Mなので反転しています。 < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.

参考文献

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