Какво е фокус във физиката. Тънки лещи

основен фокус

в оптиката, точката, в която след преминаване през оптична система се събира сноп от светлинни лъчи, падащи върху системата, успоредни на нейната оптична ос. В случай, че лъч от успоредни лъчи се разминава в резултат на преминаване през оптична система, G. f. е точката на пресичане на линиите, които служат като продължение на лъчите, напускащи системата. Напротив, лъч от лъчи, излизащ от фокуса, в резултат на преминаване през оптичната система се превръща в лъч от лъчи, успореден на оста на системата. Разграничете предната G. f., съответстваща на лъч от успоредни лъчи, напускащ системата, и задната G. f., съответстваща на лъч от успоредни лъчи, влизащи в системата (виж. ориз. ). И двете G. f. лежат на оптичната ос на системата.

В астрономията G. f. често се нарича повърхността, в която главното огледало Рефлектор a или лещата Рефлектор a изгражда изображение на наблюдаваната област на небесната сфера. За корекция на кома (Вж. Кома) и увеличаване на полето на добри изображения в рефлектора преди G. f. поставя се коректор на леща (например леща на Ross). В най-големите рефлектори в G. f. кабината за наблюдателя, която се нарича кабина на главния фокус, се укрепва.

Паралелен лъч от лъчи, падащ върху системата, се събира в задния основен фокус F"; лъчите, идващи от предния фокус F, излизат от системата в паралелен лъч.

Велика съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Вижте какво е "Основен фокус" в други речници:

Основният фокус е точката, в която след преминаване през оптичната система се събира сноп светлинни лъчи, падащи върху системата успоредно на нейната оптична ос. В случай, когато лъч от успоредни лъчи в резултат на преминаване през оптичен ... ... Wikipedia

В оптиката (виж КАРДИНАЛНИ ТОЧКИ НА ОПТИЧНАТА СИСТЕМА). Физически енциклопедичен речник. Москва: Съветска енциклопедия. Главен редакторА. М. Прохоров. 1983... Физическа енциклопедия

1. ФОКУС, а; м. [то. Фокус от лат. фокус фокус] 1. Phys. Точката, в която след преминаване на успореден сноп лъчи през оптична система, последните се пресичат. Е. лещи. Е. очна леща. Кратко f. (разстояние от пречупващата или ... ... енциклопедичен речник

Този термин има и други значения, вижте Фокус. Фокус (от латински focus "център") на оптичната система е точката, в която първоначално успоредните светлинни лъчи се пресичат ("фокус") след преминаване през събирателния оптичен ... ... Wikipedia

Фокусът (от латински focus "огън") на оптична система е точката, в която първоначално успоредните светлинни лъчи се пресичат ("фокус") след преминаване през събирателна оптична система (или където техните продължения се пресичат, ако системата ... .. , Уикипедия

- (от лат. фокус огнище, огън) в оптиката, точка, в рояк след преминаване през паралелен сноп от оптични лъчи. лъчите на системата се пресичат (или техните продължения, ако системата трансформира успореден лъч в разнопосочен). Ако лъчите минават ..... Физическа енциклопедия

Точката на приложение на увеличението на повдигането (∆)Y при промяна на ъгъла на атака (α). В F. a. коефициентът на надлъжния момент tz не зависи от ъгъла на атака или коефициента на повдигане cy (виж Аеродинамични коефициенти). Концепцията за F. a. приложим за... ... Енциклопедия на техниката

Този термин има и други значения, вижте Фокус ... Уикипедия

Този термин има и други значения, вижте Хокус покус. Фокус-покус

Книги

• Общ анализ на урината във ветеринарната медицина. Цветен атлас, Мивка Каролин А., Уайнщайн Никол М. Общ анализурина във ветеринарната медицина е изчерпателна, клинично значим източникинформация. Това ръководство за настолен компютър включва информация за работа с проби,...
• Общ анализ на урината във ветеринарната медицина. Color Atlas, Sink K, Weinstein N. Анализът на урината във ветеринарната медицина е изчерпателен, клинично значим източник на информация. Това ръководство за настолен компютър включва информация за работа с проби,...

Страница 1

Основният фокус на лещата е точката, в която се събират паралелни лъчи светлина, падащи върху лещата.

Разстоянието от главния фокус на лещата до нейния оптичен център се нарича фокусно разстояние на лещата. Всяка леща има два фокуса, тъй като може да пречупва светлинните лъчи от двете страни. Фокусите са номерирани (първи, втори) по посока на лъчите, падащи върху лещата.

Разстоянието F между главния фокус на лещата и нейния оптичен център се нарича главно фокусно разстояние. Ако основният фокус е реален, тогава F се счита за положителен, а ако е въображаем, отрицателен.

Обектът се намира между двойния и главния фокус на лещата.

Равнината, минаваща през главния фокус на лещата перпендикулярно на главната оптична ос, се нарича фокална равнина.

Равнината, минаваща през главния фокус на лещата перпендикулярно на главната й оптична ос, се нарича фокална равнина.

Равнината, минаваща през главния фокус на лещата перпендикулярно на главната оптична ос, се нарича фокална равнина.

Припомнете си накратко, че основният фокус на лещата е точката, в която всички лъчи се събират, преминавайки преди пречупване успоредно на оптичната ос. Двойно изпъкналата леща има два основни фокуса, разположени от двете страни на лещата. Задният фокус F t лежи в пространството на изображението.

Тъй като мащабът е в главния фокус на лещата, лъчите от всяко деление на скалата излизат от лещата паралелно; ако телескопът е настроен за наблюдение на небесни обекти, тогава скалата оптически ще съвпадне с кръста на телескопа. Ако това деление на скалата съвпада с центъра на кръста на телескопа, линията, свързваща това деление с оптичния център на лещата, трябва да е успоредна на зрителната линия на телескопа. Чрез фиксиране на магнита и преместване на телескопа можем да зададем ъгловата стойност на деленията на скалата и след това, когато магнитът е окачен и позицията на телескопа е известна, можем да определим позицията на магнита по всяко време чрез четене отчитането от делението на скалата, което съвпада с кръста.

Лещинарича прозрачно тяло, ограничено от две криволинейни (най-често сферични) или извити и плоски повърхности. Лещите се делят на изпъкнали и вдлъбнати.

Лещите, при които средата е по-дебела от ръбовете, се наричат ​​изпъкнали. Лещите, които са по-тънки в средата от ръбовете, се наричат ​​вдлъбнати лещи.

Ако индексът на пречупване на лещата е по-голям от индекса на пречупване околен свят, тогава в изпъкнала леща успореден лъч от лъчи след пречупване се превръща в низходящ лъч. Такива лещи се наричат събиране(Фиг. 89, а). Ако в една леща паралелният лъч се трансформира в разминаващ се лъч, тогава тези лещи се наричат ​​разсейване(Фиг. 89, b). Вдлъбнати лещи, при които външната среда е въздух, са разсейващи.

O 1 , O 2 - геометрични центрове на сферични повърхности, ограничаващи лещата. Направо O 1 O 2свързваща центровете на тези сферични повърхности се нарича главна оптична ос. Обикновено разглеждаме тънки лещи, чиято дебелина е малка в сравнение с радиусите на кривината на нейните повърхности, така че точките C 1 и C 2 (върховете на сегмента) лежат близо един до друг, те могат да бъдат заменени с една точка O, наречена оптичен център на лещата (виж Фиг. 89а). Всяка права линия, прекарана през оптичния център на лещата под ъгъл спрямо главната оптична ос, се нарича вторична оптична ос(A 1 A 2 B 1 B 2).

Ако лъч от лъчи, успореден на главната оптична ос, попадне върху събирателна леща, то след пречупване в лещата те се събират в една точка F, която се нарича основният фокус на обектива(Фиг. 90, а).

Във фокуса на разсейващата леща се пресичат продълженията на лъчите, които преди пречупването са били успоредни на главната му оптична ос (фиг. 90, б). Фокусът на разсейващата леща е въображаем. Има два основни фокуса; те са разположени на главната оптична ос на същото разстояние от оптичния център на лещата от противоположните страни.

Реципрочната стойност на фокусното разстояние на лещата се нарича негова оптична мощност . Оптичната сила на лещата - D.

Единицата за оптична сила на леща в SI е диоптърът. Диоптърът е оптичната сила на леща с фокусно разстояние 1 m.

Оптичната сила на събирателната леща е положителна, а на разсейващата леща е отрицателна.

Равнината, минаваща през главния фокус на лещата перпендикулярно на главната оптична ос, се нарича огнищна(фиг. 91). Сноп от лъчи, падащ върху леща, успоредна на някаква вторична оптична ос, се събира в точката на пресичане на тази ос с фокалната равнина.

Построяване на образа на точка и предмет в събирателна леща.

За да се изгради изображение в леща, е достатъчно да се вземат два лъча от всяка точка на обекта и да се намери тяхната пресечна точка след пречупване в лещата. Удобно е да се използват лъчи, чийто път след пречупване в лещата е известен. И така, лъч, падащ върху леща, успореден на главната оптична ос, след пречупване в лещата преминава през главния фокус; лъчът, преминаващ през оптичния център на лещата, не се пречупва; лъчът, преминаващ през главния фокус на лещата, след пречупване върви успоредно на главната оптична ос; лъч, падащ върху лещата успоредно на вторичната оптична ос, след пречупване в лещата преминава през точката на пресичане на оста с фокалната равнина.

Нека светещата точка S лежи на главната оптична ос.

Избираме произволен лъч и начертаваме странична оптична ос, успоредна на него (фиг. 92). Избраният лъч ще премине през точката на пресичане на вторичната оптична ос с фокалната равнина след пречупване в лещата. Точката на пресичане на този лъч с главната оптична ос (вторият лъч) ще даде реален образ на точката S - S`.

Помислете за конструкцията на изображение на обект в изпъкнала леща.

Нека точката лежи извън главната оптична ос, тогава изображението S` може да бъде конструирано с помощта на всеки два лъча, показани на фиг. 93.

Ако обектът е разположен в безкрайност, тогава лъчите ще се пресичат във фокуса (фиг. 94).

Ако обектът се намира зад двойната фокусна точка, тогава изображението ще се окаже реално, обратно, намалено (камера, око) (фиг. 95).

Лещите, като правило, имат сферична или почти сферична повърхност. Те могат да бъдат вдлъбнати, изпъкнали или плоски (радиусът е безкраен). Те имат две повърхности, през които преминава светлината. Те могат да се комбинират по различни начини за формиране различни видовелещи (снимката е дадена по-късно в статията):

• Ако и двете повърхности са изпъкнали (извити навън), централна частпо-дебели от ръбовете.
• Леща с изпъкнала и вдлъбната сфера се нарича менискус.
• Леща с една плоска повърхност се нарича плоско-вдлъбната или плоско-изпъкнала, в зависимост от природата на другата сфера.

Как да определите вида на обектива? Нека се спрем на това по-подробно.

Събирателни лещи: видове лещи

Независимо от комбинацията на повърхностите, ако дебелината им в централната част е по-голяма от тази в краищата, те се наричат ​​събирателни. Имат положително фокусно разстояние. Съществуват следните видове събирателни лещи:

• плосък изпъкнал,
• двойно изпъкнал,
• вдлъбнато-изпъкнал (мениск).

Те се наричат ​​още "положителни".

Дивергентни лещи: видове лещи

Ако дебелината им в центъра е по-тънка, отколкото в краищата, тогава те се наричат ​​разпръснати. Имат отрицателно фокусно разстояние. Има два вида разсейващи лещи:

• плоско-вдлъбнат,
• двойно вдлъбнат,
• изпъкнал-вдлъбнат (мениск).

Те се наричат ​​още "отрицателни".

Основни понятия

Лъчите от точков източник се разминават от една точка. Те се наричат ​​сноп. Когато лъч навлезе в леща, всеки лъч се пречупва, променяйки посоката си. Поради тази причина лъчът може да излезе от лещата повече или по-малко разминаващ се.

Някои видове оптични лещипроменете посоката на лъчите, така че да се събират в една точка. Ако източникът на светлина е разположен поне на фокусното разстояние, тогава лъчът се събира в точка, отдалечена от поне, за същото разстояние.

Реални и въображаеми образи

Точковият източник на светлина се нарича реален обект, а точката на сближаване на лъча от лъчи, излизащ от лещата, е неговият реален образ.

Масивът от точкови източници, разпределени върху като цяло плоска повърхност, е от голямо значение. Пример е модел върху матирано стъкло с подсветка. Друг пример е филмова лента, осветена отзад, така че светлината от нея преминава през леща, която увеличава многократно изображението на плосък екран.

В тези случаи се говори за самолет. Точките в равнината на изображението съответстват 1:1 на точките в равнината на обекта. Същото важи и за геометрични форми, въпреки че полученото изображение може да бъде обърнато по отношение на обекта отгоре надолу или отляво надясно.

Сближаването на лъчите в една точка създава реален образ, а разминаването - въображаем. Когато е ясно очертано на екрана, то е валидно. Ако изображението може да се наблюдава само като се гледа през лещата към източника на светлина, то се нарича въображаемо. Отражението в огледалото е въображаемо. Картината, която се вижда през телескоп – също. Но прожектирането на обектива на камерата върху филм създава реално изображение.

Фокусно разстояние

Фокусът на една леща може да се намери чрез преминаване на сноп от успоредни лъчи през нея. Точката, в която те се събират, ще бъде неговият фокус F. Разстоянието от фокусната точка до лещата се нарича нейното фокусно разстояние f. Паралелни лъчи могат да бъдат прекарани и от другата страна и по този начин F може да се намери от двете страни. Всеки обектив има две f и две f. Ако той е относително тънък в сравнение с неговите фокусни разстояния, то последните са приблизително равни.

Дивергенция и конвергенция

Събирателните лещи се характеризират с положително фокусно разстояние. Видовете лещи от този тип (плоскоконвексни, двойноизпъкнали, менискови) намаляват лъчите, излизащи от тях, повече, отколкото са били намалени преди. Събиращите лещи могат да образуват както реални, така и въображаем образ. Първият се формира само ако разстоянието от лещата до обекта надвишава фокусното разстояние.

Разсейващите лещи се характеризират с отрицателно фокусно разстояние. Видовете лещи от този тип (плоско-вдлъбнати, двойно-вдлъбнати, менискови) разпространяват лъчите повече, отколкото са били разведени, преди да ударят повърхността им. Дивергентните лещи създават виртуално изображение. И само когато конвергенцията на падащите лъчи е значителна (те се събират някъде между лещата и фокусната точка на обратната страна), образуваните лъчи все още могат да се събират, образувайки реално изображение.

Важни разлики

Трябва да се внимава да се разграничи конвергенцията или дивергенцията на лъчите от конвергенцията или дивергенцията на лещата. Видовете лещи и светлинните лъчи може да не съвпадат. Твърди се, че лъчите, свързани с обект или точка на изображение, са разминаващи се, ако се „разпръскват“, и сходящи, ако се „събират“ заедно. във всеки коаксиален оптична системаоптичната ос представлява пътя на лъчите. Лъчът преминава по тази ос без никаква промяна в посоката поради пречупване. Това по същество е добра дефиницияоптична ос.

Лъч, който се отдалечава от оптичната ос с разстояние, се нарича дивергент. И този, който се доближава до него, се нарича конвергентен. Лъчите, успоредни на оптичната ос, имат нулева конвергенция или дивергенция. По този начин, когато говорим за конвергенция или дивергенция на един лъч, той се съотнася с оптичната ос.

Някои видове, при които лъчът се отклонява в по-голяма степен към оптичната ос, са конвергентни. В тях сближаващите се лъчи се приближават още повече, а разминаващите се отдалечават по-малко. Те дори са в състояние, ако силата им е достатъчна за това, да направят лъча успореден или дори конвергентен. По същия начин разсейващата леща може да разпръсне още повече разминаващите се лъчи и да направи събирателните успоредни или разминаващи се.

лупи

Леща с две изпъкнали повърхности е по-дебела в центъра, отколкото в краищата и може да се използва като обикновена лупа или лупа. В същото време наблюдателят гледа през него виртуално, увеличено изображение. Обективът на камерата обаче формира върху филма или сензора реалния, обикновено намален по размер в сравнение с обекта.

Очила

Способността на лещата да променя конвергенцията на светлината се нарича нейна сила. Изразява се в диоптри D = 1 / f, където f е фокусното разстояние в метри.

Леща със сила 5 диоптъра има f \u003d 20 см. Това са диоптрите, които окулистът посочва, когато изписва рецепта за очила. Да кажем, че е записал 5,2 диоптъра. Работилницата ще вземе готова заготовка с 5 диоптъра, получена във фабриката, и ще шлайфа една повърхност малко, за да добави 0,2 диоптъра. Принципът е, че при тънките лещи, в които две сфери са разположени близо една до друга, се спазва правилото, според което общата им сила е равна на сбора от диоптрите на всяка: D = D 1 + D 2 .

Тръбата на Галилей

По времето на Галилей (началото на 17 век) очилата са широко разпространени в Европа. Те обикновено се произвеждат в Холандия и се разпространяват от улични търговци. Галилей чул, че някой в ​​Холандия поставил два вида лещи в тръба, за да направи отдалечените обекти да изглеждат по-големи. Той използва събирателна леща с дълъг фокус в единия край на тръбата и окуляр с къс фокус в другия край. Ако фокусното разстояние на обектива е равно на f o и на окуляра f e , тогава разстоянието между тях трябва да бъде f o -f e , а силата (ъгловото увеличение) f o /f e . Такава схема се нарича Галилеева тръба.

Телескопът има увеличение от 5 или 6 пъти, сравнимо с модерните ръчни бинокли. Това е достатъчно за много грандиозни лунни кратери, четирите луни на Юпитер, фазите на Венера, мъглявините и звездните купове и бледите звезди в Млечния път.

Телескоп Кеплер

Кеплер чул за всичко това (той и Галилей си кореспондирали) и построил друг вид телескоп с две събирателни лещи. Този с най-голямо фокусно разстояние е обективът, а този с най-късо е окулярът. Разстоянието между тях е f o + f e , а ъгловото увеличение е f o /f e . Този Кеплеров (или астрономически) телескоп създава обърнато изображение, но за звездите или луната това няма значение. Тази схема осигуряваше по-равномерно осветяване на зрителното поле от телескопа на Галилей и беше по-удобна за използване, тъй като позволяваше очите да се държат във фиксирана позиция и да виждат цялото зрително поле от край до край. Устройството направи възможно постигането на повече голямо увеличениеотколкото лулата на Галилео, без сериозно влошаване на качеството.

И двата телескопа страдат от сферична аберация, което води до изображения, които не са напълно фокусирани, и хроматична аберация, която създава цветни ореоли. Кеплер (и Нютон) вярваха, че тези дефекти не могат да бъдат преодолени. Те не предполагаха, че са възможни ахроматични видове, които ще станат известни едва през 19 век.

огледални телескопи

Грегъри предположи, че огледалата могат да се използват като лещи за телескопи, тъй като им липсват цветни ивици. Нютон приема тази идея и създава Нютонова форма на телескоп от вдлъбнато сребърно огледало и позитивен окуляр. Той дарява екземпляра на Кралското общество, където остава и до днес.

Телескоп с една леща може да проектира изображение върху екран или фотографски филм. За правилното увеличение, положителна лещас голямо фокусно разстояние, да речем 0,5 м, 1 м или много метри. Тази подредба често се използва в астрономическата фотография. За хора, които не са запознати с оптиката, може да изглежда парадоксално, че по-слабият телеобектив дава по-голямо увеличение.

Сфери

Предполага се, че древните култури може да са имали телескопи, защото са правили малки стъклени мъниста. Проблемът е, че не се знае за какво са били използвани и със сигурност не биха могли да бъдат основата на добър телескоп. Топките можеха да се използват за уголемяване на малки предмети, но качеството едва ли беше задоволително.

Фокусното разстояние на идеална стъклена сфера е много кратко и формира реално изображение, много близо до сферата. В допълнение, аберациите (геометрични изкривявания) са значителни. Проблемът е в разстоянието между двете повърхности.

Въпреки това, ако направите дълбока екваториална бразда, за да блокирате лъчите, които причиняват дефекти в изображението, тя преминава от много посредствена лупа до страхотна. Това решение се приписва на Кодингтън и днес може да се закупи уголемител, наречен на негово име, като малки ръчни лупи за изследване на много малки обекти. Но няма доказателства, че това е направено преди 19 век.

Физика или химия Жанр драма, комедия С участието на Виктория Полторак Мария Викторова Александър Лучинин Сергей Годин Анна Невская Любов Германова Александър Смирнов Композитор Алексей Хитман, Майна Неретина ... Wikipedia

Нестационарен съсирек от плътна, високотемпературна деутериева плазма, служеща като локализиран източник на неутрони и силно лъчение. P. f. се образува в зоната на натрупване на токовата обвивка по оста на газоразрядната камера в случай на т.нар. нецилиндрична... Физическа енциклопедия

Левитацията във физиката е стабилно положение на обект в гравитационно поле без пряк контакт с други обекти. Необходими условияза левитация в този смисъл са: (1) наличието на сила, която компенсира гравитацията, и (2) ... ... Wikipedia

Този термин има други значения, вижте Обектив (значения). Двойно изпъкнала леща Леща (немски Linse, от латински ... Wikipedia

Археолозите са открили множество доказателства, че в праисторически времена хората са проявявали голям интерес към небето. Най-впечатляващи са мегалитните структури, построени в Европа и на други континенти преди няколко хиляди години. ... ... Енциклопедия на Collier

Тази статия се предлага за изтриване. Обяснение на причините и съответната дискусия можете да намерите на страницата на Уикипедия: За изтриване / 19 август 2012 г. Докато процесът се обсъжда ... Уикипедия

Анри Поанкаре Анри Поанкаре Дата на раждане: 29 април 1854 г. (1854 04 29) Място на раждане: Нанси ... Wikipedia

Портали за общност за начинаещи Награди Проекти Запитвания Оценяване География История Общество Личности Религия Спорт Технологии Наука Изкуство Философия ... Уикипедия

Обсерватория на връх Терскол ... Уикипедия

ОКО- ОКО, най-важният от сетивните органи, чиято основна функция е да възприема светлинните лъчи и да ги оценява по отношение на количеството и качеството (около 80% от всички усещания за външния свят идват през него). Тази способност принадлежи на мрежата ... ... Голям медицинска енциклопедия

Книги

• Физиката в игрите, Донат Б. Технологията се основава на феномените на физиката. Физиката също е необятно поле за детска самодейност. Но точно в тази област досега се наблюдава зейнала празнина: не е имало нито един ...