Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Ecuația Lens Maker
- Grosimea lentilelor
- Curbura lentilei
- Indicele de refracție
Distanța focală a obiectivului vă spune cât de departe de obiectiv este creată o imagine focalizată, dacă razele de lumină care se apropie de obiectiv sunt paralele. Un obiectiv cu mai multă „putere de îndoire” are o distanță focală mai scurtă, deoarece modifică calea razelor de lumină mai eficient decât o lentilă mai slabă. De cele mai multe ori, puteți trata o lentilă ca fiind subțire și să ignorați orice efect din grosime, deoarece grosimea obiectivului este mult mai mică decât distanța focală. Dar pentru lentilele mai groase, cât de groase sunt acestea fac diferența și, în general, rezultă o distanță focală mai scurtă.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Cu condiția ca toate celelalte aspecte ale obiectivului să fie egale, o lentilă mai groasă va reduce distanța focală (f) comparativ cu o lentilă mai subțire, după ecuația producătorului de lentile:
(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }
Unde T înseamnă grosimea obiectivului, n este indicele de refracție și R1 și R2 descrie curbura suprafeței de o parte și de alta a lentilei.
Ecuația Lens Maker
Ecuația producătorului de lentile descrie relația dintre grosimea obiectivului și distanța focală (f):
(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }
Există o mulțime de termeni diferiți în această ecuație, dar cele mai importante două lucruri de remarcat sunt că T reprezintă grosimea obiectivului, iar distanța focală este reciproc a rezultatului pe partea dreaptă. Cu alte cuvinte, dacă partea dreaptă a ecuației este mai mare, distanța focală este mai mică.
Ceilalți termeni pe care trebuie să-i cunoașteți din ecuație sunt: n este indicele de refracție al lentilei și R1 și R2 descrie curbura suprafețelor lentilei. Ecuația folosește „R”Pentru că stă la rază, deci dacă extindeți curba fiecărei părți a lentilei într-un cerc întreg, R valoarea (cu abonamentul 1 pentru latura în care lumina intră în lentilă la și 2 pentru partea în care lasă obiectivul) vă spune raza cercului respectiv. Deci o curbă mai mică va avea o rază mai mare.
Grosimea lentilelor
T apare în numărătorul ultimei fracții în ecuația producătorului de lentile și adăugați acest termen în celelalte părți ale părții din dreapta. Aceasta înseamnă că o valoare mai mare de T (de exemplu, o lentilă mai groasă) va face ca partea dreaptă să aibă o valoare mai mare, cu condiția ca raza fie a jumătății obiectivului și a indicelui de refracție să rămână aceleași. Deoarece reciprocul acestei părți a ecuației este distanța focală, aceasta înseamnă că o lentilă mai groasă va avea în general o distanță focală mai mică decât o lentilă mai subțire.
Puteți înțelege acest lucru intuitiv, deoarece refracția razelor de lumină atunci când intră în sticlă (care are un indice de refracție mai mare decât aerul) permite obiectivului să își îndeplinească funcția, iar mai multă sticlă înseamnă, în general, mai mult timp pentru ca refracția să apară.
Curbura lentilei
R termenii sunt o parte cheie a ecuației producătorului de lentile și apar în fiecare termen în partea dreaptă. Acestea descriu cât de curbă este lentila și toate apar în numitorii fracțiilor. Aceasta corespunde unei raze mai mari (adică, a unui obiectiv mai puțin curbat) care produce în general o distanță focală mai mare. Rețineți că termenul care conține doar R2 este însă scăzut din ecuație, ceea ce înseamnă o mai mică R2 valoarea (o curbă mai pronunțată) reduce valoarea din partea dreaptă (și crește astfel distanța focală), în timp ce o mai mare R1 valoarea face la fel. Cu toate acestea, ambele raze apar în ultimul termen, iar o curbură mai mică pentru fiecare parte în acest caz crește distanța focală.
Indicele de refracție
Indicele de refracție al sticlei utilizate în obiectiv (n), de asemenea, are impact asupra distanței focale, așa cum arată ecuația producătorului de lentile. Indicele de refracție al sticlei variază în jurul valorii de 1,45 până la 2,00 și, în general, un indice de refracție mai mare înseamnă că obiectivul apleacă lumina mai eficient, reducând astfel distanța focală a obiectivului.