Lenses chanya na hasi. Lensi za macho (fizikia): ufafanuzi, maelezo, fomula na suluhisho. Kanuni ya kuunda picha kwa kutumia lensi inayobadilika

Lenzi ni sehemu ya macho iliyofungwa na nyuso mbili za refractive, ambazo ni nyuso za miili ya mapinduzi, na moja yao inaweza kuwa gorofa. Lenses ni kawaida sura ya pande zote, lakini pia inaweza kuwa na mstatili, mraba, au usanidi mwingine. Kama sheria, nyuso za kuakisi za lensi ni za duara. Nyuso za aspheric pia hutumiwa, ambazo zinaweza kuwa katika mfumo wa nyuso za mapinduzi ya duaradufu, hyperbola, parabola na curves. hali ya juu. Kwa kuongeza, kuna lenses ambazo nyuso zake ni sehemu ya uso wa upande wa silinda, inayoitwa cylindrical. Pia hutumiwa ni lenzi za toriki zilizo na nyuso zenye mkunjo tofauti katika mielekeo miwili ya kuheshimiana.

Kama sehemu za mtu binafsi za macho, lenzi karibu hazitumiwi kamwe katika mifumo ya macho, isipokuwa vikuzaji rahisi na lenzi za shamba (mikusanyiko). Kwa kawaida hutumiwa katika michanganyiko mbalimbali changamano, kama vile lenzi mbili au tatu zilizowekwa gundi na seti za idadi ya lenzi moja na zenye gundi.

Kulingana na sura, kuna lenses za pamoja (chanya) na tofauti (hasi). Kundi la lenzi zinazobadilika kawaida hujumuisha lensi, ambayo katikati ni nene kuliko kingo zao, na kikundi cha lensi zinazobadilika ni lensi, kingo zake ni nene kuliko katikati. Ikumbukwe kwamba hii ni kweli tu ikiwa index ya refractive ya nyenzo ya lens ni kubwa kuliko ile ya mazingira. Ikiwa index ya refractive ya lens ni kidogo, hali itabadilishwa. Kwa mfano, Bubble ya hewa ndani ya maji ni lensi inayoeneza ya biconvex.

Lenses ni sifa, kama sheria, kwa nguvu zao za macho (kipimo cha diopta), au urefu wa kuzingatia, pamoja na kufungua. Kwa ajili ya ujenzi wa vifaa vya macho na kupotoka kwa macho iliyorekebishwa (kimsingi kupotoka kwa chromatic kwa sababu ya utawanyiko wa mwanga, achromats na apochromats), mali zingine za lensi / vifaa vyao pia ni muhimu, kwa mfano, faharisi ya kuakisi, mgawo wa utawanyiko, upitishaji wa nyenzo katika safu ya macho iliyochaguliwa.

Wakati mwingine lenzi/lensi mifumo ya macho(vinzani) vimeundwa mahususi kwa matumizi katika midia yenye faharasa ya juu kiasi ya kuakisi.

Aina za lenses

Pamoja:

1 -- biconvex

2 -- gorofa-convex

3 -- concave-convex (meniscus chanya)

Kutawanya:

4 -- biconcave

5 -- gorofa-concave

6 -- convex-concave (meniscus hasi)

Lenzi mbonyeo-mbonyeo inaitwa meniscus na inaweza kuungana (hunenepa kuelekea katikati) au kutengana (hunenepa kuelekea kingo). Meniscus, ambayo radii ya uso ni sawa, ina nguvu ya macho, sufuri(hutumika kwa urekebishaji wa utawanyiko au kama lenzi ya kifuniko). Kwa hivyo, lenses za glasi za myopic kawaida ni menisci hasi. Sifa bainifu ya lenzi inayobadilika ni uwezo wa kukusanya tukio la miale kwenye uso wake katika sehemu moja iliyoko upande wa pili wa lenzi.

Mambo kuu ya lens

NN - mhimili mkuu wa macho - mstari wa moja kwa moja unaopita katikati ya nyuso za spherical kupunguza lens; O - kituo cha macho - hatua ambayo, kwa biconvex au biconcave (yenye radii ya uso sawa) lenses, iko kwenye mhimili wa macho ndani ya lens (katikati yake).

Ikiwa sehemu ya kuangaza S itawekwa kwa umbali fulani mbele ya lenzi inayobadilika, basi mwangaza unaoelekezwa kando ya mhimili utapita kwenye lenzi bila kuahirishwa, na miale ambayo haipiti katikati itarudishwa kuelekea kwenye macho. mhimili na kuingilia juu yake wakati fulani F, ambayo na itakuwa picha ya uhakika S. Hatua hii inaitwa kuzingatia conjugate, au tu kuzingatia.

Ikiwa nuru kutoka kwa chanzo cha mbali sana itaangukia kwenye lenzi, ambayo miale yake inaweza kuwakilishwa kama inasafiri kwenye boriti inayofanana, kisha inapotoka kwenye lenzi, miale hiyo itarudishwa kwa pembe kubwa na hatua F itasogea karibu na lenzi kwenye mhimili wa macho. Chini ya hali hizi, hatua ya makutano ya mionzi inayojitokeza kutoka kwenye lens inaitwa lengo kuu F, na umbali kutoka katikati ya lens hadi lengo kuu inaitwa urefu kuu wa kuzingatia.

Tukio la miale kwenye lenzi inayojitenga, baada ya kuitoka, itarudishwa kuelekea kingo za lenzi, ambayo ni kusema, itatawanyika. Ikiwa miale hii itaendelea kinyume kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu na mstari wa nukta, basi itaungana katika hatua moja F, ambayo itakuwa lengo la lenzi hii. Mtazamo huu utakuwa wa kufikiria.

Kile ambacho kimesemwa juu ya kuzingatia mhimili mkuu wa macho hutumika sawa kwa kesi hizo wakati picha ya hatua iko kwenye mhimili wa sekondari au unaoelekea, yaani, mstari unaopita katikati ya lens kwa pembe hadi kuu. mhimili wa macho. Ndege perpendicular kwa mhimili mkuu wa macho, iko kwenye lengo kuu la lens, inaitwa ndege kuu ya kuzingatia, na kwa kuzingatia conjugate, tu ndege ya kuzingatia.

Kukusanya lenses kunaweza kuelekezwa kwa kitu kwa upande wowote, kama matokeo ambayo mionzi inayopita kupitia lensi inaweza kukusanywa kutoka upande mmoja au mwingine. Kwa hivyo, lensi ina mwelekeo mbili - mbele na nyuma. Ziko kwenye mhimili wa macho kwenye pande zote mbili za lens.

Kila mtu anajua kwamba lenzi ya picha imeundwa na vipengele vya macho. Lenzi nyingi za picha hutumia lenzi kama vitu kama hivyo. Lenses katika lens ya picha ziko kwenye mhimili kuu wa macho, kutengeneza muundo wa macho lenzi.

Lenzi ya spherical ya macho - ni kipengele cha uwazi cha homogeneous, kilichopunguzwa na spherical mbili au moja ya spherical na nyuso nyingine za gorofa.

Katika lenses za kisasa za picha, hutumiwa sana, pia, ya aspherical lenzi ambazo umbo la uso wake ni tofauti na tufe. Katika kesi hii, kunaweza kuwa na sura za parabolic, cylindrical, toric, conical na zingine zilizopindika, pamoja na nyuso za mapinduzi zilizo na mhimili wa ulinganifu.

Lenses zinaweza kufanywa kutoka aina mbalimbali kioo cha macho, pamoja na plastiki ya uwazi.

Aina nzima ya lensi za spherical zinaweza kupunguzwa kwa aina mbili kuu: Kukusanya(au chanya, mbonyeo) na Kutawanya(au hasi, concave). Lenzi zinazobadilika katikati ni nene zaidi kuliko kingo, kinyume chake Lenzi zinazoeneza katikati ni nyembamba kuliko kingo.

Katika lenzi zinazobadilika, miale sambamba inayopita ndani yake inalenga katika hatua moja nyuma ya lenzi. Katika lenzi zinazotofautiana, miale inayopita kwenye lensi hutawanywa kando.

mgonjwa. 1. Kukusanya na kugeuza lenzi.

Lenses chanya tu zinaweza kutoa picha za vitu. Katika mifumo ya macho inayotoa picha halisi (haswa lenzi), lenzi zinazotofautiana zinaweza kutumika pamoja na lenzi za pamoja.

Kulingana na sura ya sehemu ya msalaba, aina sita kuu za lensi zinajulikana:

lenses zinazobadilika za biconvex;
lenzi zinazobadilika za plano-convex;
lenzi za concave-convex (menisci);
lenses za kueneza biconcave;
lenzi za kueneza za plano-concave;
mbonyeo-concave diffusing lenzi.

mgonjwa. 2. Aina sita za lenses za spherical.

Nyuso za spherical za lens zinaweza kuwa tofauti mkunjo(shahada ya convexity / concavity) na tofauti unene wa axial.

Wacha tuangalie dhana hizi na zingine kwa undani zaidi.

mgonjwa. 3. Vipengele vya lens ya biconvex

Katika Mchoro 3, unaweza kuona uundaji wa lenzi ya biconvex.

C1 na C2 ni vituo vya nyuso za spherical zinazofunga lenzi, zinaitwa. vituo vya curvature.
R1 na R2 ni radii ya nyuso za spherical za lens au radi ya curvature.
Mstari wa kuunganisha pointi C1 na C2 inaitwa mhimili mkuu wa macho lenzi.
Pointi za makutano ya mhimili mkuu wa macho na nyuso za lensi (A na B) huitwa. wima za lenzi.
Umbali kutoka kwa uhakika A kwa uhakika B kuitwa unene wa lensi ya axial.

Ikiwa boriti inayofanana ya mionzi ya mwanga inaelekezwa kwa lens kutoka kwa hatua iliyo kwenye mhimili mkuu wa macho, kisha baada ya kupita ndani yake, watakusanyika kwenye hatua. F, ambayo pia iko kwenye mhimili mkuu wa macho. Hatua hii inaitwa lengo kuu lenses, na umbali f kutoka kwa lenzi hadi hatua hii - urefu kuu wa kuzingatia.

mgonjwa. 4. Lengo kuu, ndege kuu ya kuzingatia na urefu wa kuzingatia wa lens.

Ndege MN perpendicular kwa mhimili kuu wa macho na kupita kwa lengo kuu inaitwa ndege kuu ya msingi. Hapa ndipo matrix ya picha au filamu inayohisi picha inapatikana.

Urefu wa kuzingatia wa lenzi moja kwa moja inategemea mzingo wa nyuso zake za mbonyeo: ndogo ya radi ya curvature (yaani, kubwa zaidi) - mfupi zaidi urefu wa kuzingatia.

Lenzi. Vifaa vya macho

Lenzi inaitwa mwili wa uwazi, ambao umefungwa na nyuso mbili zilizopinda.

Lensi inaitwa nyembamba ikiwa unene wake ni mdogo sana kuliko radii ya curvature ya nyuso zake.

Mstari wa moja kwa moja unaopita kwenye vituo vya curvature ya nyuso za lens inaitwa mhimili mkuu wa macho wa lens. Ikiwa moja ya nyuso za lens ni ndege, basi mhimili wa macho huendesha perpendicular kwa hiyo (Mchoro 1).

Mtini.1.

Hatua kwenye lens nyembamba ambayo mionzi hupita bila kubadilisha mwelekeo wao inaitwa kituo cha macho lenzi. Mhimili mkuu wa macho hupita katikati ya macho.

Mstari mwingine wowote wa moja kwa moja unaopita katikati ya macho ya lenzi inaitwa mhimili wa sekondari lenzi. Mahali ambapo miale ya mwanga huungana, inayoenda sambamba na mhimili mkuu wa macho, inaitwa. kuzingatia.

Ndege inayopita kwa kuzingatia perpendicular kwa mhimili mkuu wa macho inaitwa ndege ya msingi.

Fomula ya lenzi nyembamba (Kielelezo 2):

Katika fomula (1), idadi a 1 , a 2 , r 1 na r 2 huchukuliwa kuwa chanya ikiwa maelekezo yao ya kusoma kutoka katikati ya macho ya lens yanafanana na mwelekeo wa uenezi wa mwanga; vinginevyo, maadili haya yanachukuliwa kuwa hasi.

Lenses ni kipengele kikuu cha vifaa vingi vya macho.

Jicho, kwa mfano, ni kifaa cha macho, ambapo konea na lenzi hufanya kama lenzi, na picha ya kitu hupatikana kwenye retina ya jicho.

angle ya mtazamo inayoitwa pembe inayoundwa na miale inayopita kutoka pointi kali kitu au picha yake kupitia kituo cha macho cha lenzi ya jicho.

Vifaa vingi vya macho vimeundwa ili kupata picha za vitu kwenye skrini, kwenye filamu zisizohisi mwanga, au machoni.

Ukuzaji unaoonekana wa kifaa cha macho:

Lenzi ndani kifaa cha macho inakabiliwa na kitu (kitu) inaitwa lens; lenzi inayoelekea jicho inaitwa mboni ya macho. Katika vyombo vya kiufundi, lengo na jicho linajumuisha lenses kadhaa. Hii huondoa makosa katika picha.

Ukuzaji wa kikuza (Kielelezo 3):

Reciprocal ya urefu wa kuzingatia inaitwa nguvu ya macho lenzi: KATIKA = 1/f. Sehemu ya nguvu ya macho ya lenzi ni diopta ( D) sawa na nguvu ya macho ya lenzi yenye urefu wa 1 m.

Nguvu ya macho ya lenses mbili nyembamba zilizowekwa pamoja ni sawa na jumla ya nguvu zao za macho.

Kuna vitu ambavyo vina uwezo wa kubadilisha msongamano wa tukio la mionzi ya sumakuumeme juu yao, ambayo ni, kuongeza kwa kuikusanya kwa wakati mmoja, au kuipunguza kwa kuitawanya. Vitu hivi huitwa lenzi katika fizikia. Hebu fikiria swali hili kwa undani zaidi.

Lenses ni nini katika fizikia?

Dhana hii ina maana kabisa kitu chochote ambacho kina uwezo wa kubadilisha mwelekeo wa uenezi wa mionzi ya umeme. ni ufafanuzi wa jumla lenses katika fizikia, ambayo inajumuisha glasi za macho, lenses za magnetic na mvuto.

Katika makala hii, tahadhari kuu italipwa kwa glasi za macho, ambazo ni vitu vilivyotengenezwa nyenzo za uwazi, na imefungwa na nyuso mbili. Moja ya nyuso hizi lazima lazima iwe na curvature (yaani, kuwa sehemu ya nyanja ya radius finite), vinginevyo kitu haitakuwa na mali ya kubadilisha mwelekeo wa uenezi wa mionzi ya mwanga.

Kanuni ya lens

Kiini cha kitu hiki rahisi cha macho ni jambo la refraction ya jua. Mwanzoni mwa karne ya 17, mwanafizikia na mwanaanga maarufu wa Uholanzi Willebrord Snell van Rooyen alichapisha sheria ya kukataa, ambayo kwa sasa ina jina lake la mwisho. Muundo wa sheria hii ni kama ifuatavyo: lini mwanga wa jua hupitia kiolesura kati ya vyombo vya habari viwili vya uwazi wa macho, kisha bidhaa ya sine kati ya boriti na ya kawaida kwa uso na index ya refractive ya kati ambayo inaeneza ni thamani ya mara kwa mara.

Ili kufafanua hapo juu, hebu tutoe mfano: basi mwanga uanguke juu ya uso wa maji, wakati angle kati ya kawaida kwa uso na boriti ni sawa na θ 1 . Kisha, boriti ya mwanga inarudiwa na huanza uenezi wake katika maji tayari kwa pembe θ 2 hadi ya kawaida kwa uso. Kwa mujibu wa sheria ya Snell, tunapata: dhambi (θ 1) * n 1 \u003d dhambi (θ 2) * n 2, hapa n 1 na n 2 ni fahirisi za refractive kwa hewa na maji, kwa mtiririko huo. Fahirisi ya refractive ni nini? Hii ni thamani inayoonyesha ni mara ngapi kasi ya uenezaji wa mawimbi ya sumakuumeme kwenye ombwe ni kubwa kuliko ile ya chombo cha habari kinachoonyesha uwazi, yaani, n = c/v, ambapo c na v ni kasi ya mwanga katika utupu na kati. , kwa mtiririko huo.

Fizikia ya kutokea kwa kinzani iko katika utekelezaji wa kanuni ya Fermat, kulingana na ambayo mwanga husogea kwa njia ya kufunika umbali kutoka sehemu moja hadi nyingine katika nafasi kwa muda mfupi zaidi.

Aina ya lenzi ya macho katika fizikia imedhamiriwa pekee na sura ya nyuso zinazounda. Mwelekeo wa kukataa kwa tukio la boriti juu yao inategemea sura hii. Kwa hivyo, ikiwa curvature ya uso ni chanya (convex), basi, baada ya kuondoka kwenye lens, boriti ya mwanga itaenea karibu na mhimili wake wa macho (tazama hapa chini). Kinyume chake, ikiwa curvature ya uso ni hasi (concave), kisha kupita kupitia kioo cha macho, boriti itaondoka kwenye mhimili wake wa kati.

Tunaona tena kwamba uso wa curvature yoyote hubadilisha mionzi kwa njia ile ile (kulingana na sheria ya Stella), lakini kawaida kwao zina mteremko tofauti na mhimili wa macho, kama matokeo, tabia tofauti boriti iliyorudishwa.

Lenzi iliyofungwa na nyuso mbili za mbonyeo inaitwa lenzi inayozunguka. Kwa upande wake, ikiwa imeundwa na nyuso mbili na curvature mbaya, basi inaitwa kutawanyika. Maoni mengine yote yanahusishwa na mchanganyiko wa nyuso zilizoonyeshwa, ambayo ndege pia huongezwa. Je, lenzi iliyounganishwa itakuwa na sifa gani (inayoeneza au kugeukia) inategemea mkunjo wa jumla wa radii ya nyuso zake.

Vipengele vya lenzi na mali ya miale

Kujenga katika lenses katika fizikia ya picha, ni muhimu kujifahamisha na vipengele vya kitu hiki. Zimeorodheshwa hapa chini:

Mhimili mkuu wa macho na kituo. Katika kesi ya kwanza, wanamaanisha mstari wa moja kwa moja unaopita perpendicular kwa lens kupitia kituo chake cha macho. Mwisho, kwa upande wake, ni hatua ndani ya lenzi, ikipitia ambayo boriti haipati kinzani.
Urefu wa kuzingatia na kuzingatia - umbali kati ya kituo na hatua kwenye mhimili wa macho, ambayo matukio yote ya miale kwenye lenzi sambamba na mhimili huu hukusanywa. Ufafanuzi huu ni kweli kwa kukusanya glasi za macho. Kwa upande wa lenzi zinazotofautiana, sio miale yenyewe ambayo itaungana kwa uhakika, lakini mwendelezo wao wa kufikiria. Hatua hii inaitwa lengo kuu.
nguvu ya macho. Hili ndilo jina la usawa wa urefu wa kuzingatia, yaani, D \u003d 1 / f. Inapimwa kwa diopta (diopters), yaani, diopta 1. = m 1 -1.

Ifuatayo ni mali kuu ya mionzi ambayo hupita kupitia lensi:

boriti inayopita katikati ya macho haibadili mwelekeo wa harakati zake;
tukio la mionzi sambamba na mhimili mkuu wa macho hubadilisha mwelekeo wao ili waweze kupitia lengo kuu;
mionzi inayoanguka kwenye glasi ya macho kwa pembe yoyote, lakini ikipitia mwelekeo wake, inabadilisha mwelekeo wao wa uenezi kwa njia ambayo inakuwa sawa na mhimili mkuu wa macho.

Sifa za hapo juu za mionzi ya lensi nyembamba katika fizikia (kama zinavyoitwa, kwa sababu haijalishi ni nyanja gani zinaundwa na ni nene kiasi gani, mali ya macho tu ya jambo la kitu) hutumiwa kuunda picha ndani yao.

Picha katika glasi za macho: jinsi ya kujenga?

Kielelezo hapa chini kinaonyesha kwa undani mipango ya kuunda picha kwenye lenzi za kitu (mshale nyekundu) kulingana na msimamo wake.

Kutoka kwa uchambuzi wa nyaya katika takwimu, ifuatavyo matokeo muhimu:

Picha yoyote imejengwa kwa miale 2 tu (inayopita katikati na sambamba na mhimili mkuu wa macho).
Lenzi zinazobadilika (zinazoonyeshwa kwa mishale kwenye ncha zinazoelekeza nje) zinaweza kutoa picha iliyopanuliwa na iliyopunguzwa, ambayo inaweza kuwa halisi (halisi) au ya kufikiria.
Ikiwa kitu kinazingatia, basi lens haifanyi picha yake (angalia mchoro wa chini upande wa kushoto katika takwimu).
Kutawanya glasi za macho (zinazoonyeshwa kwa mishale kwenye ncha zake zinazoelekeza ndani) daima hutoa picha iliyopunguzwa na ya kawaida bila kujali nafasi ya kitu.

Kutafuta umbali wa picha

Kuamua kwa umbali gani picha itaonekana, kujua nafasi ya kitu yenyewe, tunatoa formula ya lens katika fizikia: 1/f = 1/d o + 1/d i , ambapo d o na d i ni umbali wa kitu na kwa picha yake kutoka kituo cha macho, kwa mtiririko huo, f ni lengo kuu. Ikiwa a tunazungumza kuhusu kukusanya kioo cha macho, basi nambari ya f itakuwa chanya. Kinyume chake, kwa lenzi inayobadilika, f ni hasi.

Hebu tumia formula hii na kutatua tatizo rahisi: basi kitu kiwe umbali d o = 2 * f kutoka katikati ya kioo cha macho cha kukusanya. Picha yake itaonekana wapi?

Kutoka kwa hali ya tatizo tunayo: 1/f = 1/(2*f)+1/d i. Kutoka: 1/d i = 1/f - 1/(2*f) = 1/(2*f), yaani d i = 2*f. Kwa hivyo, picha itaonekana kwa umbali wa foci mbili kutoka kwa lens, lakini kwa upande mwingine kuliko kitu yenyewe (hii inaonyeshwa na ishara nzuri ya thamani d i).

Hadithi fupi

Inashangaza kutoa etymology ya neno "lens". Inatoka Maneno ya Kilatini lenzi na lenti, ambayo inamaanisha "dengu", kwani vitu vya macho katika umbo lao vinaonekana kama matunda ya mmea huu.

Nguvu ya refractive ya miili ya uwazi ya spherical ilijulikana kwa Warumi wa kale. Kwa kusudi hili, walitumia vyombo vya kioo vya mviringo vilivyojaa maji. Lensi za glasi zenyewe zilianza kufanywa tu katika karne ya 13 huko Uropa. Zilitumika kama zana ya kusoma (glasi za kisasa au glasi ya kukuza).

Matumizi hai ya vitu vya macho katika utengenezaji wa darubini na darubini ilianza karne ya 17 (mwanzoni mwa karne hii, Galileo aligundua darubini ya kwanza). Kumbuka kwamba uundaji wa hisabati wa sheria ya Stella ya kukataa, bila ujuzi ambao hauwezekani kutengeneza lenses na mali zinazohitajika, ilichapishwa na mwanasayansi wa Uholanzi mwanzoni mwa karne hiyo ya 17.

Aina zingine za lensi

Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, pamoja na vitu vya kuakisi macho, pia kuna zile za sumaku na za mvuto. Mfano wa zamani ni lensi za sumaku ndani hadubini ya elektroni, mfano wazi wa mwisho ni upotoshaji wa mwelekeo wa mtiririko wa mwanga wakati unapita karibu na mkubwa. miili ya nafasi(nyota, sayari).

Tofauti na prismatic na diffusers nyingine, lenses katika fixtures taa ni karibu kila mara kutumika kwa ajili ya taa doa. Kama sheria, mifumo ya macho inayotumia lensi inajumuisha kiakisi (reflector) na lensi moja au zaidi.

Lenzi zinazogeuza mwanga wa moja kwa moja kutoka kwa chanzo kilicho kwenye kitovu hadi kwenye miale sambamba ya mwanga. Kama sheria, hutumiwa katika miundo ya taa pamoja na kiakisi. Reflector inaongoza mwanga wa mwanga kwa namna ya boriti katika mwelekeo sahihi, na lens huzingatia (hukusanya) mwanga. Umbali kati ya lenzi inayounganika na chanzo cha mwanga kwa kawaida hubadilika, na hivyo kuruhusu pembe inayopatikana kurekebishwa.

Mfumo wa chanzo cha mwanga na lenzi inayobadilika (kushoto) na mfumo sawa wa chanzo na lenzi ya Fresnel (kulia). Pembe ya flux ya mwanga inaweza kubadilishwa kwa kubadilisha umbali kati ya lens na chanzo cha mwanga.

Lenzi za Fresnel zinajumuisha sehemu tofauti za umbo la pete zilizo karibu na kila mmoja. Walipata jina lao kwa heshima ya mwanafizikia wa Kifaransa Augustin Fresnel, ambaye kwanza alipendekeza na kuweka katika vitendo muundo huo katika taa za taa za taa. Athari ya macho ya lenses vile inalinganishwa na ile ya lenses za jadi za sura sawa au curvature.

Walakini, lensi za Fresnel zina faida kadhaa kutokana na ambazo hupata maombi pana katika miundo ya taa. Hasa, wao ni nyembamba sana na ni nafuu kutengeneza kuliko lenses za kubadilishana. Wabunifu Francisco Gomez Paz na Paolo Rizzatto hawakushindwa kuchukua fursa ya vipengele hivi katika kazi zao kwenye safu ya mfano mkali na ya kichawi.

"Laha" za Hope, kama Gomez Paz anavyoziita, zikiwa zimetengenezwa kwa uzani mwepesi na nyembamba, si chochote zaidi ya lenzi nyembamba na kubwa zinazotawanyika za Fresnel ambazo huunda mng'ao wa ajabu, unaometa na wa kung'aa kwa kupakwa na filamu ya polycarbonate iliyo na maandishi madogo.

Paolo Rizzatto alielezea mradi huo kama ifuatavyo:
"Kwa nini vinara vya kioo vimepoteza umuhimu wao? Kwa sababu ni ghali sana, ni vigumu sana kushughulikia na kutengeneza. Tumegawanya wazo lenyewe kuwa vijenzi na kusasisha kila moja yao.

Hivi ndivyo mwenzako alisema juu yake:
“Miaka michache iliyopita, uwezekano wa ajabu wa lenzi za Fresnel ulivutia umakini wetu. Vipengele vyao vya kijiometri hufanya iwezekanavyo kupata mali sawa ya macho na yale ya lenses za kawaida, lakini juu ya uso wa gorofa kabisa wa petals.

Walakini, matumizi ya lensi za Fresnel kuunda vile bidhaa za kipekee, kuchanganya mradi mkubwa wa kubuni na ufumbuzi wa kisasa wa teknolojia, bado ni nadra.

Lenses kama hizo hutumiwa sana katika taa za hatua na taa, ambapo hukuruhusu kuunda mahali pazuri isiyo sawa na kingo laini, ikichanganya kikamilifu na muundo wa jumla wa mwanga. Siku hizi, pia wameenea katika mipango ya taa ya usanifu, katika hali ambapo marekebisho ya mtu binafsi ya angle ya mwanga inahitajika, wakati umbali kati ya kitu kilichoangazwa na taa inaweza kubadilika.

Utendaji wa macho wa lenzi ya Fresnel ni mdogo na kinachojulikana kuwa upotovu wa chromatic ambao huunda kwenye makutano ya sehemu zake. Kwa sababu yake, mpaka wa upinde wa mvua huonekana kwenye kando ya picha za vitu. Ukweli kwamba kipengele kinachoonekana kuwa na dosari cha lenzi kimegeuzwa kuwa fadhila ndani tena inasisitiza nguvu ya mawazo ya ubunifu ya waandishi na umakini wao kwa undani.

Ubunifu wa taa ya taa kwa kutumia lensi za Fresnel. Muundo wa pete wa lens unaonekana wazi kwenye picha.

Mifumo ya makadirio inajumuisha aidha kiakisi duara au mchanganyiko wa kiakisi kimfano na kiboresha mwanga kinachoelekeza kwenye kolima, ambacho kinaweza pia kuongezwa. vifaa vya macho. Baada ya hayo, mwanga unaonyeshwa kwenye ndege.

Mifumo ya kuangazia: Kikolilita chenye mwanga sawa (1) huelekeza mwanga kupitia mfumo wa lenzi (2). Kushoto - kiakisi kimfano, na kiwango cha juu pato la mwanga, upande wa kulia - condenser ambayo inakuwezesha kufikia azimio la juu.

Ukubwa wa picha na angle ya mwanga imedhamiriwa na sifa za collimator. Mapazia rahisi au diaphragms ya iris huunda mihimili ya mwanga ukubwa tofauti. Masks ya contour inaweza kutumika kuunda contours tofauti ya mwanga wa mwanga. Unaweza kutayarisha nembo au picha kwa kutumia lenzi ya gobo yenye michoro iliyochapishwa.

Pembe tofauti za ukubwa wa mwanga au picha zinaweza kuchaguliwa kulingana na urefu wa kuzingatia wa lenses. Tofauti taa za taa kwa kutumia lenses za Fresnel, hapa inawezekana kuunda mionzi ya mwanga na contours wazi. Mtaro laini unaweza kupatikana kwa kubadilisha mwelekeo.

Mifano ya vifaa vya hiari (kutoka kushoto kwenda kulia): lenzi ya kuunda mwangaza mpana, lenzi iliyochongwa ili kutoa boriti umbo la mviringo, kigeuza kijipinda, na "lenzi ya asali" ili kupunguza mwangaza.

Lenzi zilizopigwa hatua hubadilisha miale ya mwanga kwa namna ambayo iko mahali fulani kati ya mwanga "gorofa" wa lenzi ya Fresnel na mwanga "ngumu" wa lenzi ya plano-convex. Uso wa mbonyeo huhifadhiwa katika lensi zilizopigiwa hatua, hata hivyo, mapumziko ya kupitiwa hufanywa kwa upande wa uso wa gorofa, na kutengeneza miduara ya kuzingatia.

Sehemu za mbele za hatua (riza) za miduara ya kuzingatia mara nyingi huwa opaque (ama rangi juu au kuwa na uso wa matte iliyokatwa), ambayo inafanya uwezekano wa kukata mionzi iliyotawanyika ya taa na kuunda boriti ya mionzi inayofanana.

Viangazi vya Fresnel huunda sehemu ya mwanga isiyosawazika na kingo laini na halo kidogo kuzunguka eneo hilo, na kuifanya iwe rahisi kuchanganya na vyanzo vingine vya mwanga ili kuunda muundo wa asili wa mwanga. Ndio maana miangaza ya Fresnel hutumiwa kwenye sinema.

Miradi iliyo na lenzi ya plano-convex, ikilinganishwa na viboreshaji vilivyo na lenzi ya Fresnel, huunda sehemu inayofanana zaidi na mpito usiotamkwa kidogo kwenye kingo za sehemu ya mwanga.

Tembelea blogu yetu ili kujifunza mambo mapya kuhusu taa na muundo wa taa.