Conţinut
- Fizica lentilelor și măririi
- Ecuația subțire a lentilei și raportul de mărire
- Ochiul uman
- Calculator de mărire
Lentilele, atât biologice, cât și sintetice, sunt minune ale fizicii optice care folosesc capacitatea anumitor medii de a refracta sau de a îndoi razele de lumină. Acestea au două forme de bază: convexe sau curbate spre exterior și concave sau curbate spre interior. Unul dintre scopurile lor principale este de a mări imaginile sau de a le face să pară mai mari decât sunt în realitate.
Lentilele pot fi găsite la telescoape, microscopuri, binoclu și alte instrumente optice, împreună cu ochiul tău. Oamenii de știință și studenții au la dispoziție o serie de ecuații algebrice simple pentru a relaționa dimensiunile și forma fizică a unei lentile cu efectele sale asupra razelor de lumină care trec prin ea.
Fizica lentilelor și măririi
Majoritatea lentilelor „artificiale” sunt realizate din sticlă. Motivul pentru care lentilele refractă lumina este că atunci când razele de lumină se mută de la unul mediu (de ex., aer, apă sau alt material fizic) într-un altul, viteza lor se modifică foarte ușor și, ca urmare, razele schimbă cursul.
Când razele de lumină intră într-o lentilă dublă convexă (adică una care arată ca un oval aplatizat din lateral) într-o direcție perpendiculară pe suprafața lentilei, razele cele mai apropiate de fiecare margine sunt refractate brusc spre centru, mai întâi la intrarea în lentilă. și din nou la plecare. Cei mai aproape de mijloc sunt aplecați mai puțin, iar cei care trec perpendicular prin centru nu sunt refractați deloc. Rezultatul este că toate aceste raze converg la o punct focal (F) o distanta f din centrul lentilei.
Ecuația subțire a lentilei și raportul de mărire
Imaginile produse de lentile și oglinzi pot fi fie real (adică, proiectabil pe un ecran) sau virtual (adică, nu este proiectabil). Prin convenție, valorile distanțelor imaginilor reale (eu) din lentilă sunt pozitive, în timp ce cele ale imaginilor virtuale sunt negative. Distanța obiectului însuși de lentilă (o) este întotdeauna pozitiv.
Lentilele convexe (convergente) produc imagini reale și sunt asociate cu o valoare pozitivă a f, în timp ce lentilele concave (divergente) produc imagini virtuale și sunt asociate cu o valoare negativă a f.
Distanța focală f, distanța obiectului o și distanța de imagine eu sunt legate de ecuația subțire a lentilelor:
Frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}În timp ce formula de mărire sau raport de mărire (m) raportează înălțimea imaginii produse de obiectiv cu înălțimea obiectului:
m = frac {} {o -i}Tine minte, eu este negativ pentru imaginile virtuale.
Ochiul uman
Lentilele ochilor funcționează ca lentile convergente.
După cum ați putea prezice pe baza a ceea ce ați citit deja, lentilele oculare sunt convexe pe ambele părți. Fără ca lentilele tale să fie convexe și flexibile, lumina care trece în ochii tăi ar fi interpretată mult mai organic de creierul tău decât este în realitate, iar oamenii ar avea dificultăți groaznice de a naviga în lume (și probabil că nu ar fi supraviețuit pentru a naviga pe internet pentru știință informație).
Lumina intră mai întâi în ochi prin cornee, stratul bombat afară din fața globului ocular. Apoi trece prin pupilă, al cărui diametru poate fi reglat de mușchii minusculi. Obiectivul se află în spatele elevului. Partea ochiului pe care se formează imaginea, care se află în interiorul porțiunii din partea inferioară din spate a globului ocular, se numește retină. Informațiile vizuale sunt transmise de la retină la creier prin nervii optici.
Calculator de mărire
Puteți găsi site-uri care să vă ajute cu unele dintre aceste probleme odată ce ați devenit confortabil cu fizica de bază, lucrând prin câteva pe cont propriu. Ideea principală este de a înțelege modul în care diferitele componente ale ecuației lentilei se raportează între ele și de ce modificările la variabile produc efectele reale ale acestora.
Un exemplu de astfel de instrument online este dat în Resurse.