Divergerande linsegenskaper, element, typer, applikationer

4227
Basil Manning

De divergerande linser Det är de som är tunnare i den centrala delen och tjockare i kanterna. Som en konsekvens separerar (avviker) de ljusstrålarna som slår dem parallellt med huvudaxeln. Dess förlängningar hamnar samman i bildfokuset till vänster om linsen.

Divergerande linser, eller negativa som de också kallas, bildar så kallade virtuella bilder av objekt. De har olika applikationer. Speciellt i oftalmologi används de för att korrigera närsynthet och vissa typer av astigmatism.

Randrijo87 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Så om du är närsynt och bär glasögon har du ett perfekt exempel på en avvikande lins till hands..

Artikelindex

  • 1 Egenskaper hos olika linser
  • 2 Divergerande linselement
  • 3 Imaging
  • 4 applikationer
  • 5 typer
  • 6 Skillnader med konvergerande linser
  • 7 Gaussisk linsekvation och förstoring av en lins
    • 7.1 Gaussisk ekvation
  • 8 Övningen löst
  • 9 Referenser 

Divergerande linsegenskaper

Som förklarats tidigare är divergerande linser smalare i sin centrala del än vid kanterna. Dessutom är en av dess ytor alltid konkav i denna typ av lins. Detta ger denna typ av lins en rad egenskaper.

Till att börja med resulterar förlängningen av strålarna som påverkar dem i virtuella bilder som inte kan samlas på någon typ av skärm. Detta är så, eftersom strålarna som passerar genom linsen inte konvergerar vid någon tidpunkt, eftersom de avviker i alla riktningar. Dessutom, beroende på linsens krökning, kommer strålarna att öppnas i mer eller mindre utsträckning..

En annan viktig egenskap hos denna typ av lins är att fokus är till vänster om linsen, så att den ligger mellan den och objektet..

Dessutom är avvikande linser bilderna mindre än objektet och ligger mellan objektet och fokus..

JiPaul / från Henrik [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Divergerande linselement

När du studerar dem är det viktigt att veta vilka element som utgör linser i allmänhet och divergerande linser i synnerhet..

Den punkt genom vilken strålarna inte avböjs kallas ett optiskt centrum för en lins. Huvudaxeln är å sin sida den linje som förenar nämnda punkt och huvudfokus, den senare representeras av bokstaven F.

Huvudfokusets namn är den punkt där alla strålar som träffar linsen finns parallellt med huvudaxeln..

På detta sätt kallas avståndet mellan det optiska centrumet och fokus brännvidden..

Krökningscentra definieras som centrum för sfärerna som skapar linsen; Krökningsradierna är således radierna för de sfärer som ger upphov till linsen. Och slutligen kallas linsens centrala plan det optiska planet.

Imaging

För att grafiskt bestämma bildningen av en bild i en tunn lins är det bara nödvändigt att veta riktningen som två av de tre strålarna kommer att följa
vars bana är känd.

En av dem är den som träffar linsen parallellt med linsens optiska axel. Detta, när det en gång bryts i linsen, kommer att passera genom bildfokus. Den andra av strålarna vars väg är känd är den genom det optiska centrumet. Den här banan ändras inte.

Den tredje och sista är den som passerar genom objektets fokus (eller dess förlängning korsar objektets fokus) som efter brytning kommer att följa en riktning parallell med den optiska axeln för linsen..

På detta sätt kommer generellt en eller annan typ av bildas i linserna beroende på objektets eller kroppens position i förhållande till linsen..

I det speciella fallet med divergerande linser, oavsett kroppens position framför linsen, kommer bilden som kommer att bildas att ha vissa egenskaper. Och det är att i avvikande linser kommer bilden alltid att vara virtuell, mindre än kroppen och rätt.

Applikationer

Det faktum att de kan separera ljuset som passerar genom dem ger avvikande linser några intressanta egenskaper inom optikområdet. På detta sätt kan de korrigera närsynthet och vissa specifika typer av astigmatism.

Divergerande oftalmiska linser separerar ljusstrålarna så att de ligger längre ifrån varandra när de når det mänskliga ögat. Således, när de korsar hornhinnan och linsen, går de längre och kan nå näthinnan, vilket orsakar synproblem hos personer med närsynthet..

Typer

Som vi redan har diskuterat har konvergerande linser minst en konkav yta. På grund av detta finns det tre typer av divergerande linser: biconcave, plano-konkava och konvex-konkava..

Divergerande bikonkava linser består av två konkava ytor, plano-konkava linser har en konkav och en plan yta, medan i konvex-konkav eller divergent menisk är den ena ytan något konvex och den andra är konkav..

Skillnader med konvergerande linser

I konvergerande linser, i motsats till vad som händer i divergerande linser, minskar tjockleken från mitten mot kanterna. I denna typ av lins koncentreras ljusstrålarna som faller parallellt med huvudaxeln eller konvergerar vid en enda punkt (i fokus). På detta sätt skapar de alltid riktiga bilder av objekten.

I optik används konvergerande eller positiva linser främst för att korrigera hyperopi, presbyopi och vissa typer av astigmatism.

Grantexgator [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Gaussisk ekvation av linser och förstoring av en lins

Den typ av linser som oftast studeras kallas tunna linser. Detta definierar alla linser vars tjocklek är mycket liten jämfört med krökningsradierna på de ytor som begränsar dem..

Studien av denna typ av lins kan huvudsakligen genomföras genom två ekvationer: Gaussekvationen och ekvationen som gör det möjligt att bestämma förstoringen av linsen..

Gauss ekvation

Betydelsen av den Gaussiska ekvationen för tunna linser ligger i det stora antalet grundläggande optiska problem som den tillåter att lösa. Dess uttryck är följande:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Där 1 / f är linsens kraft och f är brännvidden eller avståndet från det optiska centrumet till fokus F. Måttenheten för linsens effekt är dioptret (D), värdet är 1 D = 1 m-1. Å andra sidan är p respektive q avståndet på vilket ett objekt ligger och det avstånd på vilket dess bild observeras.

Övningen löst

En kropp placeras 40 centimeter från en divergerande lins med brännvidden på -40 centimeter. Beräkna bildens höjd om objektets höjd är 5 cm. Bestäm också om bilden är rak eller inverterad.

Vi har följande data: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Dessa värden ersätts av Gaussiska ekvationen för tunna linser:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Och du får:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Från var q = - 20 cm

Därefter ersätter vi resultatet som erhållits tidigare i ekvationen för förstoring av en lins:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Att erhålla att värdet på ökningen är:

M = h '/ h = 0,5

Att lösa för h ', vilket är värdet på bildens höjd, får vi:

h '= h / 2 = 2,5 cm.

Bildens höjd är 2,5 cm. Bilden är också rak eftersom M> 0 och minskat eftersom absolutvärdet för M är mindre än 1.

Referenser

  1. Ljus (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 11 april 2019 från es.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Teori om reflektion, om elektromagnetiska och partikelvågor. Springer.
  3. Ljus (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 11 april 2019 från en.wikipedia.org.
  4. Lins (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 11 april 2019 från es.wikipedia.org.
  5. Lins (optik). På Wikipedia. Hämtad den 11 april 2019 från en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optik (4: e upplagan). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fysisk. 3: e upplagan. Barcelona: Jag vände.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.