Συνδυασμός λεπτών φακών σε επαφή

Ο φακός είναι μια συσκευή μετάδοσης που εστιάζει ή διασκορπίζει ακτίνες φωτός υποδηλώνοντας διάθλαση. Ένας απλός φακός είναι κατασκευασμένος από ένα μόνο κομμάτι διαφανούς υλικού, ενώ ένας σύνθετος φακός αποτελείται από πολλαπλούς απλούς φακούς ευθυγραμμισμένους κατά μήκος ενός τυπικού άξονα. Ένας φακός θα εστιάσει το φως για να σχηματίσει μια εικόνα, σε αντίθεση με ένα πρίσμα, το οποίο διαθλά το φως ενώ δεν εστιάζει. Σε συνδυασμό με λεπτούς φακούς επαφής χρησιμοποιούμε δύο τύπους φακών. Αυτοί οι δύο λεπτοί φακοί είναι κοίλος φακός και κυρτός φακός.

Ένα διαφανές αντικείμενο που έχει σχήμα ώστε να κάμπτει τις ακτίνες φωτός με συγκεκριμένο τρόπο καθώς περνά μέσα από αυτό, σημαίνει ότι οι ακτίνες συγκλίνουν ή αποκλίνουν σε ένα συγκεκριμένο σημείο, όπως από ένα συγκεκριμένο σημείο. Το αντικείμενο μπορεί να είναι ένα κομμάτι πλαστικό ή γυαλί και το σχήμα του φακού προκαλεί τη σύγκλιση ή την απόκλιση των ακτίνων φωτός. Η λέξη φακός προέρχεται από τα λατινικά για το lentil που σημαίνει το σχήμα μεταξύ του συγκλίνοντος φακού και του οσπρίου.

Η διαφορά στον δείκτη διάθλασης του φακού με τον περιβάλλοντα αέρα προκαλεί την κάμψη των ακτίνων φωτός. Αυτό το φαινόμενο αντιπροσωπεύεται από το νόμο της διάθλασης του Snell.

Μερικοί μοναδικοί όροι που σχετίζονται με τους φακούς

Εστιακό σημείο – Οι παράλληλες ακτίνες αφού περάσουν από τον φακό συγκλίνουν σε ένα σημείο που είναι γνωστό ως εστιακό σημείο.

Εστιακή απόσταση – Είναι η απόσταση από το εστιακό σημείο έως το κέντρο που είναι γενικά γνωστή ως η ισχύς κάμψης του φακού.

Οπτικός άξονας – Είναι μια γραμμή συμμετρίας του φακού.

Ακτίνα φωτός – Μια ακτίνα φωτός είναι η διαδρομή φωτός στην οποία χρησιμοποιούνται ευθείες γραμμές για να απεικονίσουν την κίνηση των κυμάτων φωτός.

Οπτικός φακός – Ένα αντικείμενο που έχει σχήμα τέτοιο ώστε οι ακτίνες φωτός να αποκλίνουν ή να συγκλίνουν είναι γνωστό ως οπτικός φακός. Για τη σύγκλιση, χρησιμοποιείται ο κυρτός φακός και για την απόκλιση, ο κοίλος φακός.

Αμφίκοιλοι – Ένα αντικείμενο με τον οπτικό φακό δύο κυρτών πλευρών είναι γενικά γνωστό ως κυρτός-κυρτός φακός και χαρακτηρίζεται από θετική εστιακή απόσταση. Χρησιμοποιείται βασικά σε μικροσκόπια και τηλεσκόπια.

Βάθος πεδίου – Όταν παρατηρείται μέσω του φακού, η απόσταση στην οποία φαίνεται να εστιάζεται το αντικείμενο. Για παράδειγμα, στη φωτογραφία. Το εύρος εστίασης είναι το βάθος πεδίου.

Φακός Prime – Αυτός ο φακός χρησιμοποιείται ευρέως στη φωτογραφία με σταθερή εστιακή απόσταση, σε αντίθεση με τον φακό ζουμ όπου μπορεί να αλλάξει η εστιακή απόσταση. Με άλλο τρόπο, μπορούμε να πούμε ότι ο κύριος φακός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να σημαίνει τον κύριο φακό στη σύνθεση πολλαπλών φακών.

Ισχύς φακού: – Είναι η διαδικασία προσδιορισμού του βαθμού σύγκλισης ή απόκλισης του φωτός που πέφτει πάνω του. Συμβολίζεται με το γράμμα P. Ορίζεται ως το αντίστροφο της διαδικασίας εστιακής απόστασης. Διόπτρα είναι η μονάδα ισχύος του φακού, η οποία συμβολίζεται με το γράμμα D.

Μαθηματικές έννοιες

Σε συνδυασμό με λεπτούς φακούς επαφής:- Χρησιμοποιούμε δύο τύπους φακών παρόμοιων ή ανόμοιων. Ας υποθέσουμε ότι δύο φακοί, ο φακός Α και ο φακός Β εστιακής απόστασης f1 και f2 διατηρούνται σε επαφή μεταξύ τους. Ένα αντικείμενο διατηρείται στο Ο στον κοινό κύριο άξονα. Υποθέτουμε ότι ο φακός Α παράγει μια εικόνα στο I1. Η εικόνα του δρα ως αντικείμενο για τον δεύτερο φακό Β. Η τελική εικόνα παράγεται στο I.

Οι κυρτές φακοί είναι επίσης γνωστοί ως συγκλίνοντες φακοί. Αυτοί οι φακοί έχουν παχύτερο κέντρο και λεπτότερο άκρο. Είναι ένας συγκλίνοντας φακός, επειδή οι ακτίνες φωτός κάμπτονται προς τα μέσα και συγκλίνουν σε κάποιο βαθμό, που νοείται ως η εστιακή απόσταση.

Ένας αποκλίνων φακός είναι ένα άλλο όνομα για έναν κοίλο φακό. Αυτοί οι φακοί έχουν επίπεδο κέντρο και είναι παχύτεροι στις άκρες. Είναι ένας αποκλίνων φακός επειδή κάμπτει τις παράλληλες ακτίνες φωτός από το εξωτερικό και τις εκτρέπει στο εστιακό σημείο.

Ας υποθέσουμε PO =u, απόσταση αντικειμένου για τον πρώτο φακό A,

PI =v, τελική απόσταση εικόνας και

PI1 =v1, απόσταση εικόνας για τον πρώτο φακό A και επίσης απόσταση αντικειμένου για τον δεύτερο φακό B

Για την εικόνα I1, που παράγεται από τον πρώτο φακό A,

1/v1 – 1/u =1/f1 …………….(1)

Για την τελική εικόνα I, που παράγεται από τον δεύτερο φακό Β,

1/v – 1/v1 =1/f2 ………… ….(2)

Προσθήκη των εξισώσεων 1 και 2

1/v – 1/u =1/f1 + 1/f2 ………..(3)

Εάν ο συνδυασμός αντικατασταθεί από έναν μόνο φακό εστιακής απόστασης F, σχηματίζει μια εικόνα του O στην ίδια θέση I, τότε

1/v – 1/u =1/f………… ..(4)

Από τις εξισώσεις 3 και 4 είναι

I/f =1/f1 + 1/f2………… .(5)

Αυτό το F αντιπροσωπεύει την εστιακή απόσταση του ισοδύναμου φακού του συνδυασμού.

Η ισχύς του φακού είναι

P =1/f

Σύμφωνα με την εξίσωση 5,

P =P1+P2+…..

συμπέρασμα

Σε συνδυασμό λεπτών φακών επαφής, χρησιμοποιούμε δύο τύπους φακών. Αυτοί οι δύο λεπτοί φακοί είναι αποκλίνοντες και συγκλίνοντες φακοί. Είναι ένα μείγμα από διάφορους απλούς φακούς. Ο συνδυασμός λεπτών φακών χρησιμοποιείται σε πολλά οπτικά όργανα όπως μικροσκόπια, φωτογραφικές μηχανές, τηλεσκόπια κ.λπ. Αυτός ο συνδυασμός λεπτών φακών είναι απαραίτητος γιατί αναπτύσσει τη μεγέθυνση της εικόνας, την ευκρίνεια της εικόνας και σχηματίζει την απόλυτη εικόνα όρθια κ.λπ.