Урок 13. линза. построение изображения в линзе — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 13. Линза. Построение изображения в линзе

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Виды линз, их основные характеристики.

2. Построение изображений в линзах. Характеристики полученных изображений.

3. Оптическая сила линзы.

4. Формула тонкой линзы.

5. Линейное увеличение линзы.

Глоссарий по теме:

Линза – прозрачное тело, ограниченное криволинейными поверхностями.

Оптический центр линзы – это точка, проходя через которую лучи не меняют своего направления.

Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы.

Побочная оптическая ось – любая прямая, кроме главной оптической оси, проходящая через оптический центр.

Главный оптический фокус – точка, в которой после преломления пересекаются все лучи, падающие на линзу, параллельно главной оптической оси.

Фокусное расстояние – расстояние от линзы до ее фокуса.

Фокальная плоскость – плоскость, проведенная через главный фокус перпендикулярно главной оптической оси.

Оптическая сила линзы – величина, обратная фокусному расстоянию.

Линейное увеличение – отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

Мениск – вогнуто-выпуклая или выпукло-вогнутая линза, ограниченная двумя сферическими поверхностями.

Аберрация оптической системы – искажение или погрешность изображения в оптической системе, вызываемая отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе.

Аккомодация – приспособленность глаза к изменению внешних условий.

Адаптация – приспособление глаза к изменяющимся условиям освещения.

Острота зрения — свойство глаза раздельно различать две близкие точки.

Близорукость – дефект зрения, при котором изображения предметов фокусируются перед сетчаткой глаза при спокойном состоянии глазной мышцы.

Дальнозоркость – дефект зрения, при котором изображения предметов фокусируются за сетчаткой глаза при спокойном состоянии глазной мышцы.

Список обязательной и дополнительной литературы:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В. М.. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С.191 – 202.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. М.: Дрофа,2009.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Простейшей оптической системой является линза.

Виды линз: выпуклые и вогнутые.

Выпуклые линзы: двояковыпуклая, плоско-выпуклая, вогнуто-выпуклая.

Вогнутые линзы: двояковогнутая, плоско-вогнутая, выпукло-вогнутая.

Физической моделью реальной линзы является тонкая линза.

Если толщина линзы d пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны R₁ и R₂ сферических поверхностей, линзу называют тонкой

Основные элементы и характеристики тонкой линзы: оптический центр, главная оптическая ось, побочная оптическая ось, фокус, фокусное расстояние, фокальная плоскость, оптическая сила

.

Основное свойство линзы: световые лучи, исходящие из какой-либо точки предмета (источника), проходя через линзу, пересекаются в одной точке (изображении) независимо от того через какую часть линзы прошли.

Для построения изображения точки, расположенной вне главной оптической оси линзы , можно пользоваться любыми двумя из трёх «удобных» лучей, ход которых через линзу известен: 1) луч, проходящий через оптический центр; 2) луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси; 3) луч, проходящий через фокус.

Чтобы построить изображение точки, расположенной

на главной оптической оси, необходимо применить метод побочных осей: надо провести вспомогательную побочную оптическую ось и рассматривать данную точку как находящуюся вне проведенной оптической оси.

Собирающая линза может давать различные изображения в зависимости от того, на каком расстоянии d от линзы расположен предмет: увеличенное, уменьшенное, прямое, перевернутое, действительное, мнимое.

Для рассеивающей линзы положение предмета относительно линзы не имеет значения. Изображение предмета в линзе всегда мнимое, прямое и уменьшенное.

Основные формулы и уравнения:

Оптическая сила линзы:

где F – фокусное расстояние.

Или

где где

R₁ и R₂ – радиусы кривизны поверхностей; n – показатель преломления линзы в веществе.

Единица измерения оптической силы линзы — 1 диоптрия (дптр).

Оптическая сила сложной системы равна сумме оптических сил составляющих систем.

Уравнение, связывающее фокусное расстояние F, расстояние от линзы до изображения и расстояние от предмета до линзы d, называют формулой тонкой:

Линейным увеличением (Г) называется отношение линейного размера изображения (H) к линейному размеру предмета (h):

При расчетах числовые значения действительных величин всегда подставляются со знаком «+», а мнимых со знаком «-».

Если после преломления лучи, идущие от источника, пересекаются в одной точке за линзой, то они образуют действительное изображение. Изображение является мнимым, когда прошедшие через линзу лучи расходятся и изображение находится в точке пересечения их продолжений.

Линзы являются основной частью многих оптических приборов. Например, глаз, как орган зрения, тоже является уникальной оптической системой, в которой роль линзы выполняют роговица и хрусталик.

Линзы применяют на практике для получения изображений высокого качества. Однако, изображение, даваемое простой линзой, в силу ряда недостатков не удовлетворяет этим требованиям. Недостатки оптических систем, приводящие к искажению изображений на выходе из оптической системы, называются аберрациями. Виды аберраций: сферическая аберрация, хроматическая аберрация, кома, астигматизм, дисторсия.

Разбор тренировочного задания.

1. Заполните пропуски в тексте: «Лучи, падающие на рассеивающую линзу параллельно ________ оптической оси, после прохождения линзы идут так, что их ___________ проходят через _____, расположенный с той стороны линзы, откуда ______ лучи»

Варианты ответов: побочной; фокус; преломляются; продолжения; падают; центр; окончания; главной.

Правильный вариант: главной; продолжения; фокус; падают.

Подсказка: Ход лучей в тонкой линзе.

2. Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно 20 см. Предмет малых размеров расположен на её главной оптической оси, при этом изображение предмета находится на расстоянии 60 см от линзы. Предмет расположен от линзы на расстоянии ___ см.

Правильный вариант: 30.

Подсказка: Формула тонкой линзы

Решение:

Формула тонкой линзы:

отсюда получаем формулу для расчета расстояния от линзы до предмета:

Ответ: 30 см.

Линзы | Физика

Отражение и преломление света используют для того, чтобы изменять направление лучей, или, как говорят, управлять световыми пучками. На этом основано использование таких устройств и приборов, как прожектора, лупы, микроскопа, фотоаппарата и др. Главной частью большинства из них является линза.

Линзой (от лат. lens — чечевица) называется прозрачное (обычно стеклянное) тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Различают выпуклые линзы, у которых середина толще, чем края, и вогнутые линзы, у которых середина тоньше, чем края. Сечения этих линз изображены на рисунках 89, а (выпуклые линзы) и 89, б (вогнутые линзы). На этих же рисунках показаны условные обозначения линз.

Прямая, проходящая через центры C₁ и C₂ сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называется главной оптической осью линзы. Точку O на этой оси называют оптическим центром линзы.

Ход лучей света в выпуклых и вогнутых линзах различен. Выпуклые стеклянные линзы, находящиеся в воздухе, преобразуют параллельный пучок световых лучей в сходящийся; поэтому иначе их называют собирающими (рис. 90, а). Вогнутые стеклянные линзы при этом создают расходящийся пучок света, поэтому их называют рассеивающими (рис. 90, б).

Точка F (см. рис. 90), в которой пересекаются после преломления в линзе либо сами световые лучи, когда линза собирающая, либо их продолжения в обратную сторону, когда линза рассеивающая, называется главным фокусом линзы. У собирающих линз фокус действительный, а у рассеивающих мнимый.

У всякой линзы два главных фокуса — по одному с каждой стороны. Если слева и справа от линзы одна и та же среда, то оба эти фокуса располагаются на одинаковых расстояниях от линзы.

Расстояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса называется фокусным расстоянием линзы; обозначают его той же буквой, что и сам фокус:

F — фокусное расстояние линзы.

Фокусное расстояние линзы зависит от степени кривизны ее поверхностей. Линза с более выпуклыми поверхностями преломляет лучи сильнее, чем линза с менее выпуклыми поверхностями, и поэтому обладает меньшим фокусным расстоянием.

Для определения фокусного расстояния собирающей линзы необходимо направить на нее солнечные лучи и, получив на экране за линзой резкое изображение Солнца, измерить расстояние от линзы до этого изображения. Поскольку лучи ввиду чрезвычайной удаленности Солнца будут падать на линзу практически параллельным пучком, то это изображение будет располагаться почти точно в фокусе линзы.

Физическая величина, обратная фокусному расстоянию линзы, обозначается буквой D и называется оптической силой линзы:

D = 1/F

Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем больше ее оптическая сила, т. е. тем сильнее она преломляет лучи.

Единицей оптической силы в СИ является метр в минус первой степени (м^-1). Иначе эта единица называется диоптрией (дптр). 1 дптр — это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.

У собирающих и рассеивающих линз оптические силы отличаются знаком. Собирающие линзы обладают действительным фокусом, поэтому их фокусное расстояние и оптическая сила считаются положительными (F > 0, D > 0). Рассеивающие линзы обладают мнимым фокусом, поэтому их фокусное расстояние и оптическая сила считаются отрицательными (F < 0, D < 0).

Многие оптические приборы состоят из нескольких линз. Оптическая сила системы нескольких близкорасположенных линз равна сумме оптических сил всех линз этой системы. Если, например, имеются две линзы с оптическими силами D₁ и D₂, то их общая оптическая сила будет равна:

D = D₁ + D₂.

Заметим, что складываются при этом лишь оптические силы. Фокусные расстояния складывать не имеет смысла, так как фокусное расстояние нескольких линз не совпадает с суммой фокусных расстояний отдельных линз.

??? 1. Что называют линзой? 2. Чем отличаются выпуклые линзы от вогнутых? 3. Какие линзы являются собирающими, какие рассеивающими? 4. Что называют главной оптической осью линзы? 5. Какую точку называют главным фокусом линзы? 6. Что такое фокусное расстояние линзы? 7. Что называют оптической силой линзы? 8. Как называется единица оптической силы линзы? 9. Каким образом можно измерить фокусное расстояние собирающей линзы? 10. У каких линз оптическая сила положительная, у каких отрицательная? 11. Как находится оптическая сила системы нескольких линз? 12. Точечный источник света поместили в главный фокус собирающей линзы. Изобразите на рисунке ход лучей, вышедших из этого источника и проходящих через линзу.

Экспериментальное задание. Измерьте фокусное расстояние собирающей линзы. В отсутствие обычной линзы воспользуйтесь очками с выпуклыми стеклами. Если из-за туч Солнца не видно, то в качестве удаленного источника света используйте стену находящегося напротив ваших окон дома, дерево или какой-либо другой хорошо освещенный объект.

Тонкие линзы

Определение 1

Линза – это прозрачное тело, имеющая 2 сферические поверхности. Она, является тонкой, если ее толщина меньше радиусов кривизны сферических поверхностей.

Линза — это составляющая часть почти каждого оптического прибора. Линзы бывают по своему определению собирающие и рассеивающие (рис. 3.3.1).

Определение 2

Собирающая линза — это линза, которая в середине толще, чем по краям.

Определение 3

Линза, имеющая большую толщину по краям, называется рассеивающей.

Рисунок 3.3.1. Собирающие (a) и рассеивающие (b) линзы и их условные обозначения.

Определение 4

Главная оптическая ось – это прямая, которая проходит через центры кривизны O1 и O2 сферических поверхностей.

В тонкой линзе главная оптическая ось пересекается в одной точке – оптическом центре линзы O. Световой луч проходит через оптический центр линзы, не отклоняясь от своего первоначального направления.

Определение 5

Побочные оптические оси – это прямые, проходящие через оптический центр.

Определение 6

Если к линзе направить пучок лучей, которые расположены параллельно главной оптической оси, тогда после прохождения через линзу лучи (либо их продолжения) сосредоточатся в одной точке F.

Эта точка получила название главный фокус линзы.

Тонкая линза имеет два главных фокуса, которые располагаются симметрично на главной оптической оси по отношению к линзе.

Определение 7

Фокус собирающей линзы – действительный, а у рассеивающей – мнимый.

Пучки лучей, параллельные одной из всей совокупности побочных оптических осей, после прохождения через линзу тоже нацелены на точку F’, расположенную на пересечении побочной оси с фокальной плоскостью Ф.

Определение 8

Фокальная плоскость – это плоскость, перпендикулярная главной оптической оси и проходящая через главный фокус (рис. 3.3.2).

Определение 9

Расстояние между главным фокусом F и оптическим центром линзы О, называется фокусным (F).

Рисунок 3.3.2. Преломление параллельного пучка лучей в собирающей (a) и рассеивающей (b) линзах. O1 и O2 – центры сферических поверхностей, O1O2 – главная оптическая ось, О – оптический центр, F – главный фокус, F’ – фокус, OF’ – побочная оптическая ось, Ф – фокальная плоскость.

Главным свойством линз является способность передавать изображения предметов. Они, в свою очередь, бывают:

• Действительные и мнимые;
• Прямые и перевернутые;
• Увеличенные и уменьшенные.

Построение изображения в линзах

Геометрические построения помогают определить положение изображения, а также его характер. Для этой цели применяют свойства стандартных лучей, направление которых определено. Это лучи, которые проходят через оптический центр либо один из фокусов линзы, и лучи, параллельно расположенные главной либо одной из побочных оптических осей. Рисунки 3.3.3 и 3.3.4 демонстрируют данные построения.

Рисунок 3.3.3. Построение изображения в собирающей линзе.

Рисунок 3.3.4. Построение изображения в рассеивающей линзе.

Стоит выделить то, что стандартные лучи, использованные на рисунках 3.3.3 и 3.3.4 для построения изображений, не проходят через линзу. Данные лучи не используются в построении изображения, но могут быть использованы в этом процессе.

Определение 10

Для расчета положения изображения и его характера используется формула тонкой линзы. Если записать расстояние от предмета до линзы как d, а от линзы до изображения как f, то формула тонкой линзы имеет вид:

1d+1f+1F=D.

Определение 11

Величина D – это оптическая сила линзы, равная обратному фокусному расстоянию.

Нужна помощь преподавателя?

Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание Определение 12

Диоптрия (дптр) является единицей измерения оптической силы, фокусное расстояние которой равно 1 м: 1 дптр=м-1.

Формула тонкой линзы аналогична формуле сферического зеркала. Можно вывести ее для параксиальных лучей из подобия треугольников на рисунках 3.3.3 либо 3.3.4.

Фокусное расстояние линз записывается с определенными знаками: собирающая линза F>0, рассеивающая F<0.

Величина d и f тоже подчиняются определенным знакам:

• d>0 и f>0 – применительно к действительным предметам (то есть реальным источникам света) и изображений;
• d<0 и f<0 – применительно к мнимым источникам и изображениям.

Для случая на рисунке 3.3.3F>0 (линза собирающая), d=3F>0 (действительный предмет).

Из формулы тонкой линзы получаем: f=32F>0, означает, что изображение действительное.

Для случая на рисунке 3.3.4F<0 (линза рассеивающая), d=2|F|>0 (действительный предмет), справедлива формула f=-23F<0, следовательно, изображение мнимое.

Линейные размеры изображения зависят от положения предмета по отношению к линзе.

Определение 13

Линейное увеличение линзы Г – это отношение линейных размеров изображения h’ и предмета h.

Величину h’ удобно записывать со знаками плюс или минус, в зависимости от того, прямое оно или перевернутое. Она всегда положительна. Потому для прямых изображений применяется условие Γ>0, для перевернутых Γ<0. Из подобия треугольников на рисунках 3.3.3 и 3.3.4 нетрудно вывести формулу для расчета линейного увеличения тонкой линзы:

Г=h’h=-fd.

В примере с собирающей линзой на рисунке 3.3.3 при d=3F>0, f=32F>0.

Значит,  Г=-12<0 – изображение перевернутое и уменьшенное в два раза.

В примере с рассеивающей линзой на рисунке 3.3.4 при d=2|F|>0, справедлива формула f=-23F<0; значит, Г=13>0 – изображение прямое и уменьшенное в три раза.

Оптическая сила D линзы находится в зависимости от радиусов кривизны R1 и R2, ее сферических поверхностей, а также и от показателя преломления n материала линзы. В теории оптики имеет место следующее выражение:

D=1F=(n-1)1R1+1R2.

Выпуклая поверхность имеет положительный радиус кривизны, а вогнутая поверхность – отрицательным. Данная формула применима в изготовлении линз с заданной оптической силой.

Многие оптические приборы устроены таким образом, что свет последовательно проходит через 2 или несколько линз. Изображение предмета от 1-й линзы служит предметом (действительным или мнимым) для 2-й линзы, выстраивающей, в свою очередь, 2-е изображение предмета, которое также может быть действительным либо мнимым. Расчет оптической системы из 2-х тонких линз состоит в
2-кратном применении формулы линзы, причем расстояние d2 от 1-го изображения до 2-й линзы следует предложить равное величине l–f1, где l – это расстояние между линзами.

Вычисленная, по формуле линзы, величина f2 предопределяет положение 2-го изображения, а также его характер (f2>0 – действительное изображение, f2<0 – мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из  2-х линз равняется произведению линейных увеличений 2-х линз, то есть Γ=Γ1·Γ2. Если предмет либо его изображение находятся в бесконечности, тогда линейное увеличение не имеет смысла.

Астрономическая труба Кеплера и земная труба Галилея

Рассмотрим частный случай – телескопический ход лучей в системе из 2-х линз, когда и предмет, и 2-е изображение расположены на бесконечно больших расстояниях друг от друга. Телескопический ход лучей выполняется в зрительных трубах: земной трубе Галилея и астрономической трубе Кеплера.

Тонкая линза имеет некоторые недостатки, которые не позволяют получать изображения высокого разрешения.

Определение 14

Аберрация – это искажение, которое возникает в процессе формирования изображения. В зависимости от расстояния, на котором проводится наблюдение, аберрации могут быть сферическими и хроматическими.

Смысл сферической аберрации в том, что при широких световых пучках лучи, находящиеся на далеком расстоянии от оптической оси, пересекают ее не в месте фокуса. Формула тонкой линзы действует лишь для лучей, которые находятся близко к оптической оси. Изображение удаленного источника, которое создается широким пучком лучей, преломленных линзой, размыто.

Смысл хроматической аберрации в том, что на показатель преломления материала линзы влияет длина световой волны λ. Данное свойство прозрачных сред называют дисперсией. Фокусное расстояние линзы различно для света с различными длинами волн. Данный факт приводит к размытию изображения при излучении немонохроматического света.

Современные оптические приборы оснащены не тонкими линзами, а сложными линзовыми системами, в которых есть возможность исключить некоторые искажения.

В таких приборах, как фотоаппараты, проекторы и т.д., используются собирающие линзы для формирования действительных изображений предметов.

Что представляет собой фотоаппарат

Определение 15

Фотоаппарат – это замкнутая светонепроницаемая камера, в которой изображение запечатленных предметов создается на пленке системой линз – объективом. На время экспозиции объектив открывается и закрывается с помощью специального затвора.

Особенность работы фотоаппарата в том, что на плоской фотопленке получаются довольно резкие изображения предметов, которые находятся на различных расстояниях. Резкость меняется вследствие перемещения объектива относительно фотопленки. Изображения точек, которые не лежат в плоскости резкого наведения, выходят на снимках размытыми в виде рассеянных кружков. Размер d данных кружков можно уменьшить методом диафрагмирования объектива, то есть уменьшения относительного отверстия aF, как показано на рисунке 3.3.5. Это в результате увеличивает глубину резкости.

Рисунок 3.3.5. Фотоаппарат.

С помощью проекционного аппарата удается снять масштабные изображения. Объектив O проектора фокусирует изображение плоского предмета (диапозитив D) на удаленном экране Э (рисунок 3.3.6). Система линз K (конденсор) используется для концентрации света источника S на диапозитиве. На экране воссоздается увеличенное перевернутое изображение. Масштаб проекционного устройства можно изменять, приближая или отдаляя экран и одновременно изменяя расстояние между диапозитивом D и объективом O.

Рисунок 3.3.6. Проекционный аппарат.

Рисунок 3.3.7. Модель тонкой линзы.

Рисунок 3.3.8. Модель системы из двух линз.

что такое, на что влияет, как определить, как выбрать

Многие люди, пользующиеся очками или контактными линзами, считают, что их основополагающим параметром является оптическая сила, которая измеряется в диоптриях.

На самом деле важных характеристик гораздо больше. И для линз одна из них – радиус кривизны. Этот показатель, как правило, указан на упаковке.

На что влияет радиус кривизны в контактных линзах? Ответ на этот вопрос вы найдете в нашей статье.

Содержание

1. Радиус кривизны в контактных линзах – что это
2. На что влияет базовая кривизна
3. Как определить радиус кривизны контактных линз

Что такое радиус кривизны в контактных линзах

Радиус кривизны, или базовая кривизна, – параметр, который показывает кривизну внутренней поверхности линзы. Здесь действует простой принцип обратной зависимости: чем он меньше, тем более выпуклым изделие будет. И наоборот, при большом значении этого показателя внутренняя поверхность линзы будет иметь практически плоскую форму.

От внутренней поверхности и степени ее кривизны во многом зависит то, насколько хорошо линза будет держаться на глазу. Поэтому необходимая вам оптика подбирается с учетом радиуса кривизны роговицы.

Как определить радиус кривизны самому? Посмотрите на упаковку и найдите там параметр BC. Это и есть то, что вам нужно. Реже он указывается после буквы R. Обычно этот параметр варьируется в диапазоне от 8,4 до 9,0 мм. Если же вы хотите определить этот показатель, чтобы впервые заказать линзы, обратитесь к врачу – измерить параметр самостоятельно не получится.

Запишись на бесплатный подбор контактных линз

Почему важно правильно подобрать базовую кривизну

Итак, радиус кривизны влияет на посадку линзы. Что же произойдет, если проигнорировать этот показатель и попытаться носить первую попавшуюся оптику, даже подходящую по диаметру?

Предположим, что вы купили линзу с меньшим показателем кривизны внутренней поверхности, чем вам требуется. Следствием слишком маленькой кривизны является крутая посадка линзы, а это может привести к затуманиванию зрения, так как между роговицей глаза и внутренней поверхностью линзы образуется пространство. От затуманивания зрения можно временно избавиться с помощью «промаргивания», то есть интенсивных мигательных движений.

Рассмотрим другую ситуацию: вы купили линзы, у которых радиус кривизны больше того, что нужно вам. Слишком большая базовая кривизна влечет за собой плоскую посадку. Линзы при этом скользят по глазам, не успевают за их движениями. При моргании, из-за движения век, могут появиться складки на линзах. Нередко человек начинает тереть глаза, чтобы вернуть четкость зрения и избавиться от неприятных ощущений. При этом линза может выпасть.

От радиуса кривизны зависит то, как линза будет держаться на глазу

Таким образом ношение линз с неправильно выбранной базовой кривизной может стать причиной дискомфорта, а также того, что вы будете воспринимать окружающий мир недостаточно четко.

Как определить радиус кривизны контактных линз

Из написанного выше следует, что контактная линза не должна чересчур плотно прилегать к роговице или, наоборот, быть слишком подвижной. Необходима некая «золотая середина».

Но как определить базовую кривизну внутренней поверхности линзы, которая подойдет именно вам? Здесь необходимо принять во внимание следующие моменты:

• определить подходящий вам радиус кривизны без специального оборудования невозможно;
• контактные линзы, имеющие одинаковый показатель BC, но изготовленные различными производителями, могут иметь разную посадку на глаза.

Следовательно, чтобы узнать, какая оптика необходима именно вам, стоит обратиться к офтальмологу.

Обследование, которое нужно пройти, чтобы определить нужный вам показатель, называется авторефрактокератометрия. С его помощью врач-офтальмолог выясняет сразу несколько ключевых оптических параметров.

Процедура не сопровождается какими-либо болезненными ощущениями или дискомфортом и занимает всего несколько минут. Специалист исследует роговицу вашего глаза с помощью прибора, который называется рефрактометр. Вам надо зафиксировать голову на подставке и смотреть вдаль, пока устройство регистрирует отражение пучка инфракрасного света, направленного в глаз. Затем специальная компьютерная программа быстро анализирует данные и выдает важные показатели:

• силу преломления оптической системы глаза;
• силу преломления роговицы на разных участках – в плоском и крутом меридианах;
• показатели кривизны роговицы – также в двух меридианах.

Офтальмолог на основании полученных результатов принимает решение о том, какая базовая кривизна внутренней поверхности контактной линзы вам подходит. Также он советует марки линз, которые, по его мнению, подойдут вам лучше всего. Подходящий радиус кривизны указывается в рецепте: даже если вы забудете цифры, их всегда можно уточнить там.

Неправильно подобранный радиус кривизны линзы снижает эффективность коррекции зрения и причиняет дискомфорт

Если при ношении линз возникает дискомфорт, если вам кажется, что они сдавливают глаза или, наоборот, сидят недостаточно плотно, обязательно обращайтесь к врачу. Он проведет дополнительное обследование и предложит оптимальное решение проблемы.

Запишись на бесплатный подбор контактных линз

Линзы | Объединение учителей Санкт-Петербурга

Линзы
Прозрачное для света тело, ограниченное выпуклыми или вогнутыми преломляющими поверхностями, называется линзой. Принцип работы линзы объясняется на основе анализа хода лучей в призме и усеченной призме
Собирающие (положительные) линзы — это линзы, преобразующие пучок параллельных лучей в сходящийся: двояковыпуклые (1), где 0102 — главная оптическая ось, R1R2— радиусы кривизны поверхности, плоско-выпуклые (2),выпукло-вогнутые (3).
Рассеивающие (отрицательные) линзы — это линзы, преобразующие пучок параллельных лучей в расходящийся: вогнуто-выпуклые (4), двояковогнутые(5), плоско-вогнутые (6).
Линзы, у которых середины толще чем края — собирающие, а у которых толще края — рассеивающие. Эти условия выполняются, если показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза, больше показателя преломления среды, в которой используется линза.
Линзы, в которых можно пренебречь смещением луча при прохождении внутри линзы, называют тонкими линзами.
Главные фокусы и фокусное расстояние линзы Точка F на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления лучи, параллельные этой оси, называется главным фокусом. Плоскость, которая перпендикулярна главной оптической оси линзы, а также проходит через ее главный фокус, называется фокальной Побочный фокус F’ — это точка на фокальной плоскости, в которой собираются лучи, падающие на линзу параллельно побочной оси.
У собирающей линзы фокусы действительные, у рассеивающей — мнимые.Расстояние между линзой и главным фокусом (OF) — фокусное расстояние. Его обозначают буквой F. У собирающей линзы считают F>0, у рассеивающей — F<0.
Оптическая сила линзы:  Единица оптической силы линзы в СИ — диоптрия: 1 дптр =1 м-1.
Оптическая сила линзы определяется кривизной ее поверхности, а также показателем преломления ее вещества относительно окружающей среды: где r1 и R2 — радиусы сферических поверхностей линзы; n — относительный пока­затель преломления.
Вывод формулы тонкой линзы
Из подобия треугольников, заштрихованных одинаково, следует  откуда   Разделив последнее равенство на произведение dfF,  получим: , где d — расстояние предмета от линзы; f — расстояние от линзы до изображения, F — фокусное расстояние.	— формула тонкой линзы
Оптическая сила линзы равна:
При расчетах числовые значения действительных величин всегда подставляются со знаком «плюс», а мнимых—со знаком «минус».
Линейное увеличение
Из подобия заштрихован­ных треугольников следует: .
Построение изображения в тонкой линзе. Луч, параллельный главной оптической оси, проходит через точку главного фокуса. Луч, параллельный побочной оптической оси, проходит через побочный фокус (точку на побочной оптической оси). Действительное изображение — пересечение лучей. Мнимое изображение — пересечение продолжений лучей.

Тонкие линзы. Ход лучей — материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике

 

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: линзы, оптическая сила линзы

Взгляните ещё раз на рисунки линз из предыдущего листка: эти линзы обладают заметной толщиной и существенной кривизной своих сферических границ. Мы намеренно рисовали такие линзы — чтобы основные закономерности хода световых лучей проявились как можно более чётко.

Понятие тонкой линзы.

 

Теперь, когда эти закономерности достаточно ясны, мы рассмотрим очень полезную идеализацию, которая называется тонкой линзой.
В качестве примера на рис. 1 приведена двояковыпуклая линза; точки и являются центрами её сферических поверхностей, и — радиусы кривизны этих поверхностей. — главная оптическая ось линзы.

Рис. 1. К определению тонкой линзы

 

Так вот, линза считается тонкой, если её толщина очень мала. Нужно, правда, уточнить: мала по сравнению с чем?

Во-первых, предполагается, что и . Тогда поверхности линзы хоть и будут выпуклыми, но могут восприниматься как «почти плоские». Этот факт нам очень скоро пригодится.
Во-вторых, , где — характерное расстояние от линзы до интересующего нас предмета. Собственно, лишь в таком случае мы и
сможем корректно говорить о «расстоянии от предмета до линзы», не уточняя, до какой именно точки линзы берётся это самое расстояние.

Мы дали определение тонкой линзы, имея в виду двояковыпуклую линзу на рис. 1. Это определение без каких-либо изменений переносится на все остальные виды линз. Итак: линза является тонкой, если толщина линзы много меньше радиусов кривизны её сферических границ и расстояния от линзы до предмета.

Условное обозначение тонкой собирающей линзы показано на рис. 2.

Рис. 2. Обозначение тонкой собирающей линзы

 

Условное обозначение тонкой рассеивающей линзы показано на рис. 3.

Рис. 3. Обозначение тонкой рассеивающей линзы

 

В каждом случае прямая — это главная оптическая ось линзы, а сами точки — её
фокусы. Оба фокуса тонкой линзы расположены симметрично относительно линзы.

Оптический центр и фокальная плоскость.

 

Точки и , обозначенные на рис. 1, у тонкой линзы фактически сливаются в одну точку. Это точка на рис. 2 и 3, называемая оптическим центром линзы. Оптический центр находится на Пересечении линзы с её главной оптической осью.

Расстояние от оптического центра до фокуса называется фокусным расстоянием линзы. Мы будем обозначать фокусное расстояние буквой . Величина , обратная фокусному расстоянию, есть оптическая сила — линзы:

.

Оптическая сила измеряется в диоптриях (дптр). Так, если фокусное расстояние линзы равно 25 см, то её оптическая сила:

дптр

Продолжаем вводить новые понятия. Всякая прямая, проходящая через оптический центр линзы и отличная от главной оптической оси, называется побочной оптической осью . На рис. 4 изображена побочная оптическая ось — прямая .

Рис. 4. Побочная оптическая ось, фокальная плоскость и побочный фокус

 

Плоскость , проходящая через фокус перпендикулярно главной оптической оси, называется фокальной плоскостью. Фокальная плоскость, таким образом, параллельна плоскости линзы. Имея два фокуса, линза соответственно имеет и две фокальных плоскости, расположенных симметрично относительно линзы.

Точка , в которой побочная оптическая ось пересекает фокальную плоскость, называется побочным фокусом. Собственно, каждая точка фокальной плоскости (кроме ) есть побочный фокус — мы ведь всегда сможем провести побочную оптическую ось, соединив данную точку с оптическим центром линзы. А сама точка — фокус линзы — в связи с этим называется ещё главным фокусом.

То, что на рис. 4 изображена собирающая линза, никакой роли не играет. Понятия побочной оптической оси, фокальной плоскости и побочного фокуса совершенно аналогично определяются и для рассеивающей линзы — с заменой на рис. 4 собирающей линзы на рассеивающую.

Теперь мы переходим к рассмотрению хода лучей в тонких линзах. Мы будем предполагать, что лучи являются параксиальными, то есть образуют достаточно малые углы с главной оптической осью. Если параксиальные лучи исходят из одной точки, то после прохождения линзы преломлённые лучи или их продолжения также пересекаются в одной точке. Поэтому изображения предметов, даваемые линзой, в параксиальных лучах получаются весьма чёткими.

Ход луча через оптический центр.

 

Как мы знаем из предыдущего раздела, луч, идущий вдоль главной оптической оси, не преломляется. В случае тонкой линзы оказывается, что луч, идущий вдоль побочной оптической оси, также не преломляется!

Объяснить это можно следующим образом. Вблизи оптического центра обе поверхности линзы неотличимы от параллельных плоскостей, и луч в данном случае идёт как будто через плоскопараллельную стеклянную пластинку (рис. 5).

Рис. 5. Ход луча через оптический центр линзы

 

Угол преломления луча равен углу падения преломлённого луча на вторую поверхность. Поэтому второй преломлённый луч выходит из плоскопараллельной пластинки параллельно падающему лучу . Плоскопараллельная пластинка лишь смещает луч, не изменяя его направления, и это смещение тем меньше, чем меньше толщина пластинки.

Но для тонкой линзы мы можем считать, что эта толщина равна нулю. Тогда точки фактически сольются в одну точку, и луч окажется просто продолжением луча . Вот поэтому и получается, что луч, идущий вдоль побочной оптической оси, не преломляется тонкой линзой (рис. 6).

Рис. 6. Луч, идущий через оптический центр тонкой линзы, не преломляется

 

Это единственное общее свойство собирающих и рассеивающих линз. В остальном ход лучей в них оказывается различным, и дальше нам придётся рассматривать собирающую и рассеивающую линзу по отдельности.

Ход лучей в собирающей линзе.

 

Как мы помним, собирающая линза называется так потому, что световой пучок, параллельный главной оптической оси, после прохождения линзы собирается в её главном фокусе (рис. 7).

Рис. 7. Параллельный пучок собирается в главном фокусе

 

Пользуясь обратимостью световых лучей, приходим к следующему выводу: если в главном фокусе собирающей линзы находится точечный источник света, то на выходе из линзы получится световой пучок, параллельный главной оптической оси (рис. 8).

Рис. 8. Преломление пучка, идущего из главного фокуса

 

Оказывается, что пучок параллельных лучей, падающих на собирающую линзу наклонно, тоже соберётся в фокусе — но в побочном. Этот побочный фокус отвечает тому лучу, который проходит через оптический центр линзы и не преломляется (рис. 9).

Рис. 9. Параллельный пучок собирается в побочном фокусе

 

Теперь мы можем сформулировать правила хода лучей в собирающей линзе. Эти правила вытекают из рисунков 6-9,

1. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.
2. Луч, идущий параллельно главной оптической оси линзы, после преломления пойдёт через главный фокус (рис. 10).

Рис. 10. К правилу 2

 

3. Если луч падает на линзу наклонно, то для построения его дальнейшего хода мы проводим побочную оптическую ось, параллельную этому лучу, и находим соответствующий побочный фокус. Вот через этот побочный фокус и пойдёт преломлённый луч (рис. 11).

Рис. 11. К правилу 3

 

В частности, если падающий луч проходит через фокус линзы, то после преломления он пойдёт параллельно главной оптической оси.

Ход лучей в рассеивающей линзе.

 

Переходим к рассеивающей линзе. Она преобразует пучок света, параллельный главной оптической оси, в расходящийся пучок, как бы выходящий из главного фокуса (рис. 12)

Рис. 12. Рассеяние параллельного пучка

 

Наблюдая этот расходящийся пучок, мы увидим светящуюся точку, расположенную в фокусе позади линзы.

Если параллельный пучок падает на линзу наклонно, то после преломления он также станет расходящимся. Продолжения лучей расходящегося пучка соберутся в побочном фокусе , отвечающем тому лучу, который проходит через через оптический центр линзы и не преломляется (рис. 13).

Рис. 13. Рассеяние наклонного параллельного пучка

 

Этот расходящийся пучок создаст у нас иллюзию светящейся точки, расположенной в побочном фокусе за линзой.

Теперь мы готовы сформулировать правила хода лучей в рассеивающей линзе. Эти правила следуют из рисунков 6, 12 и 13.

1. Луч, идущий через оптический центр линзы, не преломляется.
2. Луч, идущий параллельно главной оптической оси линзы, после преломления начнёт удаляться от главной оптической оси; при этом продолжение преломлённого луча пройдёт через главный фокус (рис. 14).

Рис. 14. К правилу 2

 

3. Если луч падает на линзу наклонно, то мы проводим побочную оптическую ось, параллельную этому лучу, и находим соответствующий побочный фокус. Преломлённый луч пойдёт так, словно он исходит из этого побочного фокуса (рис. 15).

Рис. 15. К правилу 3

 

Пользуясь правилами хода лучей 1–3 для собирающей и рассеивающей линзы, мы теперь научимся самому главному — строить изображения предметов, даваемые линзами.

 

Страница не найдена | Johnson and Johnson Vision Care

^© ООО «Джонсон & Джонсон» 2021. Все права защищены. Этот сайт принадлежит компании ООО «Джонсон & Джонсон», которая полностью отвечает за его содержимое. Данный сайт предназначен для специалистов по коррекции зрения в Российской Федерации и странах СНГ. ACUVUE^®, ACUVUE^® OASYS, ACUVUE^® OASYS with HydraLuxe^®,1-DAY ACUVUE^® TruEye^®, 1-DAY ACUVUE^® MOIST, ACUVUE^® ADVANCE, HYDRACLEAR^®, LACREON^®, JOHNSON & JOHNSON INSTITUTE^®, являются товарными знаками компании Janssen Pharmaceutica NV. Регистрационные удостоверения: № ФСЗ 2009/03724 от 25.09.2009, № ФСЗ 2010/07713 от 02.03.2017, № ФСЗ 2010/07338 от 28.02.2017, № ФСЗ 2010/07446 от 20.07.2010, № ФСЗ 2008/01309 от 28.02.2017, ФСЗ 2010/07714 от 02.03.2017, РЗН 2016/4406 от 06.07.2016 ,  РЗН 2016/4442 от 08.07.2016, ***Раствор многофункциональный дезинфицирующий ACUVUE^® RevitaLens (Ревиталенс), рег. уд. № ФСЗ 2011/10818 от 28.07.2020 г., ACUVUE^® OASYS (оазис) with (с технологией) Transitions (Транзишенс), рег. уд. № РЗН 2020/9922 от 08.04.2020

 

Данный сайт предназначен для медицинских специалистов. TECNIS^® и UNFOLDER^® являются товарными знаками компании Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Регистрационные удостоверения: № РНЗ 2019/9009 от 04.10.2019г., № РНЗ 2019/8821 от 23.08.2019г., № РНЗ 2019/8804 от 23.08.2019г., № РНЗ 2019/8812 от 23.08.2019г., № ФЗС 2012/12267 от 22.07.2019г., № РНЗ 2019/8911 от 18.09.2019г., № ФЗС 2011/09648 от 17.04.2019г., № РНЗ 2019/9500 от 09.01.2020г.  № РНЗ 2017/6275 от 18.03.2019г., № ФЗС  2011/10793 от 25.02.2019г., № РНЗ 2017/5576 от 04.05.2019г., № ФЗС  2012/11711 от 29.12.2018г.,  № ФЗС  2012/11641 от 29.12.2018г. PP2020MLT6816

 

Johnson & Johnson Institute в г. Москва не является  организацией, осуществляющей обучение и образовательную деятельность, которая предполагает  получения документа об образовании и/или  о квалификации (диплома) согласно ФЗ от 29.12.2012 N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».

**Эксперт здоровья глаз

Определение линзы по Merriam-Webster

\ ˈLenz \

1 : прозрачный изогнутый кусок стекла или пластика, который используется в очках, фотоаппаратах, телескопах и т. Д., чтобы все выглядело четче, меньше или больше очки с толстыми линзами a линза камеры Убедитесь, что линза микроскопа чистая.

2 : прозрачная часть глаза, которая фокусирует свет для формирования четких изображений.

1а : кусок прозрачного материала (такого как стекло), имеющий две противоположные правильные поверхности, либо изогнутые, либо изогнутую, а вторую плоскость, и который используется либо по отдельности, либо в сочетании в оптическом приборе для формирования изображения путем фокусировки лучей света.

б : комбинация двух или более простых линз

c : кусок стекла или пластика, используемый (например, в защитных очках или солнцезащитных очках) для защиты глаз.

2 : устройство для направления или фокусировки излучения, отличного от света (например, звуковых волн, радиоволн или электронов).

3 : нечто в форме двояковыпуклой оптической линзы линза из песчаника

4 : очень прозрачное двояковыпуклое линзовидное или почти сферическое тело в глазу, которое фокусирует световые лучи (как на сетчатке) — см. Иллюстрацию глаза.

5 : то, что способствует восприятию, пониманию или оценке и влияет на них. просмотр текущей судебной битвы… через партизанские линзы — New Republic

\ ˈLäⁿs \ Коммуна на севере Франции к юго-западу от Лилля Население 35032 Линзы

(физика): определение, типы и принцип работы

Обновлено 5 декабря 2019 г.

Ли Джонсон

Линзы встречаются каждый день.Будь то линза на камере вашего мобильного телефона, линзы на очках или контактные линзы, которые вы используете для четкого зрения, увеличительные очки, микроскопы, телескопы или что-то еще, физика линз объясняет, как можно использовать простой кусок стекла для увеличивать, уменьшать или фокусировать изображения для любых целей.

По сути, линзы работают, изгибая световые лучи, которые проходят через них за счет преломления, но этот основной момент может быть реализован по-разному, что зависит от типа линзы.К счастью, основы работы с такими линзами легко понять, если вы немного больше узнаете о том, как они работают.

Что такое линза?

Линза — это кусок прозрачного материала, форма которого заставляет световые лучи определенным образом изгибаться при прохождении через него, означает ли это, что лучи сходятся в определенной точке или расходятся, как если бы они исходили из определенной точки. точка. Используемый материал может быть кусок стекла или пластика, а форма линзы определяет, будут ли световые лучи сходиться или расходиться.Слово «линза» происходит от латинского слова «чечевица» из-за сходства формы собирающей линзы и бобовых.

Фактическое изгибание световых лучей, производимых линзой, происходит из-за того, что материал линзы имеет другой показатель преломления, чем окружающий воздух. Это поведение описывается законом Снеллиуса для преломления, который связывает различный угол между падающим и преломленным световым лучом с показателями преломления для двух материалов.

Короче говоря, закон гласит, что если вы переходите от вещества с более низким показателем преломления к веществу с более высоким (например,g., от воздуха к стеклу), световой луч отклоняется в направлении «нормали» к поверхности (т. е. в направлении, перпендикулярном поверхности в этой точке), и что противоположное верно для световых лучей, идущих от лучей с более высоким преломлением. индексировать материал на более низкий.

Определения

В оптике используется довольно много уникальных терминов, и понимание их имеет решающее значение, если вы изучаете физику линз.

• Фокус — это точка, где сходятся параллельные лучи после прохождения через линзу.
• Фокусное расстояние объектива — это расстояние от его центра до фокальной точки, по существу определяющее «изгибающую силу» объектива.
• Оптическая ось — линия симметрии линзы.
• Световой луч — это приближение пути света, где прямые линии используются для представления движения световых волн (или фотонов). Каждая точка на объекте испускает световые лучи во всех возможных направлениях, но обычно выбирают несколько конкретных лучей, чтобы определить местоположение результирующего изображения.
• Оптическая линза представляет собой цельный кусок материала, предназначенный для того, чтобы лучи света сходились (выпуклая линза) или расходились (вогнутая линза).
• Двояковыпуклая линза — это простая оптическая линза с двумя выпуклыми сторонами (образующая чечевицеобразную форму, которая дала линзам их название), иногда называемая выпукло-выпуклой линзой и имеющая по определению положительное фокусное расстояние. Их используют в лупах, телескопах, микроскопах и даже в человеческом глазу.
  
• Глубина резкости описывает диапазон расстояний, на которых объекты находятся в фокусе при просмотре через объектив, и является общепринятой терминологией, в частности, в фотографии.Поскольку светочувствительные датчики в камерах имеют фиксированный размер, если изображение слегка расфокусировано, но ошибка достаточно мала, оно не будет фактически расфокусировано. Этот диапазон фокусировки и есть глубина резкости.
• Объектив с постоянным фокусным расстоянием — это объектив, используемый в фотографии с фиксированным фокусным расстоянием, в отличие от объективов с переменным фокусным расстоянием, где фокусное расстояние можно изменять. В других контекстах, однако, фиксированная линза может использоваться для обозначения основной линзы в системе, состоящей из нескольких линз.

Лучевые диаграммы

Лучевые диаграммы — чрезвычайно полезный инструмент в оптике, и они используются для поиска места, где будет сформировано изображение, на основе местоположения объекта и линзы. Рисуя некоторый ключевой свет, исходящий от объекта, и отмечая его путь, когда они проходят через линзу, точка их встречи — это место, где будет формироваться изображение.

Этот процесс можно выполнить с помощью закона преломления Снеллиуса, но несколько уловок также могут упростить этот процесс.Например, луч, проходящий через центр линзы, практически не отклоняется, а луч, падающий на линзу перпендикулярно оптической оси, преломляется и проходит через точку фокусировки линзы.

Изображение, создаваемое объективом, может быть реальным или виртуальным. Для реального изображения световые лучи сходятся, чтобы сформировать изображение в определенном месте, и вы могли бы увидеть это изображение, если поместили экран в это место. В человеческом глазу и в области за объективом камеры для получения этого изображения используются светочувствительные клетки или материалы.

Виртуальное изображение отличается: когда лучи расходятся от линзы, из-за их ориентации выглядит так, как будто они исходят из местоположения виртуального изображения. Другими словами, если вы проследите преломленные лучи назад, но только по прямым линиям, все они сойдутся в месте виртуального изображения. Однако световые лучи физически не сходятся в этом месте, и если вы разместите там экран, вы не увидите изображения.

Типы объективов и принцип их работы

Объектив фотоаппарата — один из наиболее знакомых типов объективов, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно, и они бывают разных типов, хотя все они используют одни и те же основные принципы работы, изложенные ранее. .

Фиксированный объектив — это базовый объектив с фиксированным фокусным расстоянием, а зум-объектив имеет переменное фокусное расстояние, поэтому вам не нужно физически менять свое местоположение, чтобы получить что-то в фокусе. Широкоугольный объектив — это тип объектива с очень маленьким фокусным расстоянием, которое резко увеличивает поле зрения, а объектив типа «рыбий глаз» — это, по сути, экстремальная версия широкоугольного объектива.

Другими примерами являются телеобъективы с очень большим фокусным расстоянием, предназначенные для съемки объектов, находящихся на большом расстоянии, и макрообъективы, предназначенные для фокусировки на очень близких расстояниях и позволяющие создавать либо изображения в натуральную величину, либо увеличенные копии объектов.

Другими распространенными типами линз являются линзы для очков или контактные линзы, и обе они помогают исправить проблемы со зрением. Если вы «близоруки», это означает, что ваши глазные линзы создают изображения перед светочувствительной сетчаткой в ​​вашем глазу, и поэтому вам нужны расходящиеся (вогнутые) линзы, чтобы переместить изображение дальше назад.

Если вы «дальновидны», линзы в ваших глазах будут отображать изображение дальше, чем сетчатка, поэтому для решения этой проблемы вам понадобятся собирающие линзы.

И контактные линзы, и очки исправляют это одинаково — добавляя дополнительную корректирующую линзу, чтобы эффективное фокусное расстояние вашего глаза соответствовало расстоянию до сетчатки, — но есть различия, потому что контактные линзы сидят прямо на ваших глазах. В контактных линзах линза не должна покрывать такое большое пространство (она должна быть достаточно большой для вашего зрачка при максимальном расширении), и этого можно добиться с меньшим количеством материала. Для очковых линз линза должна покрывать гораздо большую площадь и в результате становится толще.

Линза или линза — что правильно?

Поскольку многие английские слова могут быть написаны более чем одним способом, может возникнуть соблазн предположить, что все слова в английском языке имеют несколько допустимых вариантов написания.

Конечно, это не так. Подавляющее большинство слов имеют только одно стандартное написание, а многие слова, которые действительно имеют более одного написания, имеют вариант, который является широко предпочтительным.

Линза относится к первой категории: у него всего одно стандартное написание.Поскольку множественное число из линз равно линз , некоторые авторы предполагают, что форма единственного числа также может быть записана как линза .

Однако, как мы увидим, существует только одно правильное написание.

В чем разница между линзой и линзой?

В этой статье я сравню объектив и объектив . Я обозначу правильное написание этого слова и дам определения и примеры предложений.

Плюс, я покажу вам полезный инструмент для запоминания, который вы можете использовать, чтобы запомнить, правильное ли написание линзы или линзы .

Когда использовать объектив

Что означает линза? Существительное Lens Линза представляет собой изогнутый кусок стекла для просмотра и часто увеличения объектов. Множественная форма линз — это линз .

Объективы — важная часть многих устройств, таких как фотоаппараты, бинокли, микроскопы, очки и телескопы. Сами глаза также содержат линзы, хотя они и не стеклянные.

Вот несколько примеров линзы в предложении,

• Если вы покупаете дорогой фотоаппарат, он может иметь функцию автоматической очистки объектива.
• Оптометрист Арчибальда проверил его зрение и прописал ему корректирующие линзы.
• Мне не понадобилось много времени, чтобы понять, что им нужны контактные линзы. — Нью-Йорк Таймс

Линза иногда используется образно, как синоним перспективы или точки обзора . Человек, который читает книгу Джейн Остин «Гордость и предубеждение » через марксистскую линзу, использует марксистскую точку зрения, чтобы решить, что означает эта книга.Это использование довольно часто встречается в академической письменной форме, но менее распространено в других местах.

Когда использовать линзу

Что означает линза? Линза — это неправильное написание линзы . Он редко появляется в отредактированном тексте, и его следует избегать повсеместно.

Как вы можете видеть из следующей таблицы линзы и линзы в письменном английском, почти никто не использует линзу в опубликованных книгах,

Линза используется с такой редкостью, что приближается к нулю.

Уловка запомнить разницу

Lense и lens — два варианта написания одного и того же слова, только одно из которых считается правильным.

• Линза — правильное написание.
• Lense — это орфографическая ошибка, которая, вероятно, возникает из-за написания множественного числа lens :

Поскольку линза является орфографической ошибкой, подумайте о дополнительном E в линзе как об ошибке слова .

Сводка

Это линза или линза? Существительное линза относится к изогнутому куску стекла , который позволяет легче рассматривать предметы.

• Линза — правильное написание.
• Lense — это орфографические ошибки, которых следует избегать.

В то время как форма множественного числа слова линзы действительно содержит две буквы «Е», форма единственного числа содержит только одну.

Определение оптических линз — Photokonnexion

Оптическая линза; Объектив (оптический)

Оптическая линза — это одиночное оптически прозрачное устройство , имеющее форму / предназначенное для передачи и преломления света для создания определенного и контролируемого оптического результата.

Оптический объектив отличается от фотографического объектива. Последний объединяет как смешанные элементы объектива, так и различные механизмы, чтобы создать сложный оптический блок для фотографии.

Оптическая линза создает либо:

• A Сходящийся луч — свет фокусируется в точку (между «близостью» и бесконечностью).
• A Расходящийся луч — Свет распространяется от линзы и не фокусируется на точке.

Типы оптических линз

Линзы бывают самых разных типов.Однако в целом…

• Сводная линза называется выпуклой линзой.
• Рассеивающаяся линза называется вогнутой линзой.

Более сложные конфигурации этих двух различных типов можно увидеть ниже…

• Типы линз •
Атрибут: Описание — Типы линз; 16 июля 2011 г .; Автор: ElfQrin

Простые линзы могут быть любого типа, показанного на схеме типов линз. Однако подробное рассмотрение оптических характеристик и диаграмм для каждого из них выходит за рамки данной статьи.В этой статье основное внимание уделяется основным формам линз для выпуклых и вогнутых линз. Дополнительная техническая и подробная информация об оптических линзах.

Refraction — изменение формы изображения

Линзы работают, изгибая лучи света, чтобы встретиться в точке фокусировки. Оптическая линза способна отклонять свет за счет явления, называемого преломлением. Когда световая волна переходит из одной среды в другую (например, из воздуха в стекло), световая волна меняет направление на контактной поверхности. Когда лучи света изгибаются за счет преломления, это изменяет характеристики изображения, создаваемого линзой.Таким образом можно изменить видимый размер и форму изображения.

Основные лучи

На диаграммах линз

показаны линии (лучи), следующие из возможных сценариев прохождения света через линзу. Каждый показывает путь преломления этого луча. На схеме также показано, как определяется точка фокусировки.

Оптическая линза имеет две точки фокусировки. Основная точка фокусировки — это место, где свет фокусируется в точку для собирающей линзы. В случае вогнутой (расходящейся) линзы основная точка фокусировки — это виртуальная (или проецируемая назад) точка, показанная на диаграмме перед линзой (см. Диаграмму расширяющейся линзы далее).Это показано пунктирной линией, поскольку это не реальный путь луча.

В случае собирающей линзы (выпуклой) все лучи попадают в «реальное» изображение в одном и том же месте. Вся сумма света, попадающего в линзу, проецируется на плоскость изображения. Для расходящейся линзы (вогнутой) лучи преломляются шире, чем падающие лучи, и никогда не фокусируются в какой-либо точке.

Простая оптическая линза

Простая оптическая линза — это один оптический элемент. Пример простой линзы — увеличительное стекло.Все различные типы оптических линз могут действовать индивидуально как простые линзы. Базовая схема линзы, показывающая основные характеристики обобщенной выпуклой простой линзы, показана ниже…

• Простые детали линзы и основные лучи •
Щелкните изображение, чтобы увеличить

В случае расходящейся оптической линзы свет не фокусируется в точку, а разделяется. Основные лучи будут преломляться в более широкую область, чем падающий свет. На приведенной ниже схеме показана схема рассеивающей оптической линзы…

• Общая схема расходящейся линзы •

Простая линза может также фокусировать различные формы электромагнитного излучения, такие как ультрафиолетовый свет, инфракрасный свет и рентгеновские лучи.Обычно они не видны людям, но соответствуют тем же физическим законам, что и свет. Ультрафиолетовый свет и инфракрасный свет также могут быть обнаружены цифровым датчиком изображения и зафиксированы на изображении (показанном цветами или тонами). Однако эти длины волн света обычно отфильтровываются потребительскими зеркальными фотокамерами. Для их изображения с помощью DSLR требуются специальные фильтры или приспособления.

Составные линзы оптические

Составная оптическая линза — это более сложный набор групп элементов или отдельных элементов.Сборка элементов работает согласованно, используя одну и ту же оптическую ось для создания изображения. Изображение можно изменять / увеличивать / уменьшать, перемещая отдельные элементы относительно друг друга. Примером составного объектива является фотографический объектив, показанный на этой схеме ниже…

Щелкните изображение, чтобы увидеть его в большом размере
Обобщенная компоновка фотографического объектива, показывающая основные характеристики.

Строительство и материалы

Линзы обычно, но не обязательно, прозрачные.Некоторые из них могут быть полупрозрачными для очень специализированного использования или прозрачными для определенных форм электромагнитного излучения, но непрозрачными для зрения.

Линзы для оптических целей обычно, но не всегда, изготавливаются из стекла. Очень дешевые одноразовые фотоаппараты могут иметь пластиковые линзы. Увеличительные оптические линзы также могут быть из пластика. Линзы для невидимых форм электромагнитного излучения могут быть изготовлены из различных материалов, не являющихся стеклянными. Они также могут быть оптически непрозрачными.

Оптическое стекло — это очень изысканный материал.Основное стекло на основе диоксида кремния, которое веками использовалось для изготовления окон и стаканов для питья, оптически достаточно для этих целей, но не имеет высокого оптического качества. Стекло — это класс кристаллических веществ, которые могут образовываться из широкого спектра химических веществ. В то время как большинство стекол имеет основу из диоксида кремния, другие химические вещества в стекле обычно придают стеклу его оптическое превосходство. Боросиликаты (диоксид кремния и борная кислота) обычно используются в оптическом стекле. Также используются другие химические вещества, включая оксид цинка, пятиокись фосфора, оксид бария и флюорит.Некоторые производители используют другие химические вещества. У большинства производителей есть особые смеси, с которыми они экспериментировали в течение многих лет для развития своей линейки оптических линз.

Различные материалы, из которых изготовлено оптическое стекло, имеют разные характеристики преломления. Таким образом, в одном фотообъективе можно использовать более одного типа стекла. Например, некоторые линзы вызывают хроматические аберрации (см. Ниже). Однако для противодействия этой аберрации можно использовать парные линзы из другого материала.

Как правило, оптические линзы из высококачественного оптического стекла обладают сверхнизкими характеристиками светорассеивания. Само стекло тоже тверже, чем стекло более низкого качества. Эти очки сделаны из дорогих химикатов, и чем они тверже, тем больше требуется обжига (термообработки) и шлифовки (придания формы и полировки) для создания окончательной линзы. По этим причинам высококачественные стеклянные оптические линзы дороги. Стоимость более качественных сортов значительно возрастает.

Аберрации оптических линз

Все линзы имеют аберрации. Степень наличия или коррекции аберрации линзы зависит от ее использования и / или производства. Вот общий взгляд на аберрации объектива.

Комбинирование линз для коррекции аберраций — одна из причин создания составных линз. По сути, аберрация на одном элементе объектива компенсируется другим элементом объектива, чтобы противодействовать ему.

Комментарии, дополнения, поправки или идеи по этой статье? Свяжитесь с нами

LENS English Определение и значение

1 Стекло или другое прозрачное вещество с изогнутыми сторонами для концентрации или рассеивания световых лучей, используемое отдельно (как в увеличительном стекле) или с другими линзами (как в телескопе).

«Его первый телескоп был сделан из доступных линз и дал увеличение примерно в четыре раза.»

Другие примеры предложений

• «У меня есть две пары очков с линзами разного цвета для разных условий освещения».
• «Из-за экстремального изгиба очков линзы трудно вписать в оправу, что делает их дорогостоящими».
• «Большинство обычных линз изготавливают из стекла, полимера или других прозрачных твердых материалов. .’
• ‘ Эти скопления переднего плана действуют как линзы, которые увеличивают свет протогалактик и позволяют нам обнаруживать и изучать их. ‘
• ‘ Телескоп Галилея был похож на пару оперных очков тем, что в нем использовалось расположение стеклянных линз для увеличения объектов. ‘
• ‘ Некоторые из других вариантов включают стеклянные линзы и пластиковые линзы. ‘
• ‘ Его особенно интересовали идеи улучшения конструкции телескопа за счет использования линз, состоящих из двух разных виды стекла.«
• » Свет вспыхнул через круглые линзы его очков. «
• » Исаак Ньютон предложил использовать изогнутое зеркало, а не линзу, чтобы увеличивать небеса, и отражающие телескопы в настоящее время являются нормой »
• «Если вы носите очки, установите линзы для чтения на поляризованные».
• «У телескопа Галилея была выпуклая линза объекта, но вогнутый окуляр».
• «Каждый кластер действует как увеличительное стекло. линза, значительно увеличивающая яркость света квазара.’
• ‘ Воздушный пузырь в воде, имеющий форму обычной стеклянной линзы, будет иметь примерно противоположный эффект стеклянной линзы. ‘
• ‘ В 1935 году Цейсс обнаружил покрытие из фторида магния на стеклянных линзах. улучшенное качество изображения. ‘
• ‘ Используя свои экспериментальные способности, он заточил линзы и собрал телескоп. ‘
• ‘ Его новая идея заключалась в том, чтобы использовать в телескопе как зеркала, так и линзы. ‘
• ‘ Но То, что казалось крошечной частицей грязи на линзе телескопа, на самом деле было редким дневным видом на планету Меркурий, пересекающуюся перед Солнцем.’
• ‘ Возможно, на линзе телескопа было немного грязи, но она была действительно четкой для зрителя. ‘
• ‘ Линза, улавливающая свет из точки фокусировки, называется окуляром. Объектив. ‘

1. 1.1 Светособирающее устройство камеры, обычно содержащее группу составных линз.

   «Стандартный объектив на самом деле является одним из наиболее часто пренебрегаемых объективов в вашей сумке для фотоаппарата».

   Дополнительные примеры предложений

   • «С этими словами он бросает лист бумаги и возвращается к своим объективам камеры и объективу камеры. ткань.«
   • » Решение этой проблемы — подойти к стеклу так, чтобы объектив камеры был на одном уровне с поверхностью стекла. ‘
   • ‘ Если ваш объект находится рядом, вы часто можете выделить детали с помощью обычного объектива или умеренного телефото. ‘
   • ‘ Подобные вещи заставляют меня хотеть получить объектив типа «рыбий глаз» для моей цифровой камеры «
   • » Увеличив объектив камеры еще больше, она увидела фигуры справа, идущие перед одной из серых палаток.’
   • ‘ Конечно, лучшие камеры и объективы могут создавать изображения превосходного технического качества по сравнению с менее способным оборудованием. ‘
   • ‘ Управляется программным обеспечением, крошечные моторы на узле объектива и сферический корпус камеры позволяют объективу для панорамирования и отслеживания объектов. ‘
   • ‘ Но как только офицеры проверили ленту над объективами камеры, они решили перемотать и просмотреть видео в любом случае. ‘
   • ‘ Храните камеры и объективы в мягких футлярах и, в очень влажной среде, в закрывающихся пластиковых пакетах или даже в подводных боксах.«
   • » Скотт также играет с объективами, скоростью камеры и некоторыми отличными спецэффектами, чтобы усилить воздействие мучительных боевых сцен. чтобы делать четкие телефотографические снимки и фокусироваться на объектах крупным планом. ‘
   • ‘ Линза глаза работает так же, как линза камеры. ‘
   • ‘ Если возможно, возьмите с собой камеру со сменными объективами.«
   • » Некоторые из них были сделаны не просто без линз, но и без фотоаппарата — скорее, путем прямого манипулирования фотопластинками. для детального анализа последовательности стыковки. ‘
   • ‘ Объективы фотоаппаратов, какими бы дорогими они ни были, далеко не так высокочувствительны, как человеческий глаз, и фотоаппарат не видит цвета точно так же.«
   • » Они приступили к демонстрации витрин, расположенных в передней части магазина, и украли 18 цифровых и пленочных фотоаппаратов вместе с восемью объективами фотоаппаратов. нас, и они продолжали стрелять в нас. ‘
2. 1.2 Анатомия

   ‘ Задняя камера находится за радужной оболочкой и перед линзой и цилиарными телами. ‘

   Другие примеры предложений

   • ‘ диоптрийная система включает роговицу, хрусталик, водянистую влагу в передней камере глаза и стекловидное тело.«
   • « С возрастом ваши глаза менее способны слезиться, сетчатка истончается, а линзы постепенно желтеют и становятся менее прозрачными ».
   • « Стекловидное тело находится между задней частью линзы и линзой. сетчатка. ‘
   • «Глазная жидкость питает бескровный хрусталик и роговицу».
3. 1,3
4. 1,4 Физика Объект или устройство, которое фокусирует или иным образом изменяет направление движения света, звука, электронов и т. д. .

   «Электронный микроскоп, очень похожий на составной микроскоп, использует пучок электронов, сфокусированный через магнитные линзы».

   Другие примеры предложений

   • «Первая и вторая линзы работают совместно, чтобы концентрировать и коллимировать падающий световой луч. . ‘
   • ‘ Чтобы сконцентрировать больше света на диафрагме, они поместили линзу стеклянного шара на верхнюю сторону наконечника перед этапом сборки. ‘
   • ‘ Отрицательное преломление означает, что собирающая линза сделана из материала с отрицательным коэффициентом преломления должна иметь вогнутую поверхность, а не выпуклую.’
   • «Поликарбонат — это прочный прозрачный термопласт, который используется для изготовления тонких и легких линз».

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз? Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли видеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать успокаивающие лучи света далеко через океан.Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь. Некоторые автомобильные фары Используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает.Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линзы (называемой выпуклой линзой) очень похожи на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, в то время как вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она искривляет световые лучи при их прохождении. это так, что они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле возникают — и именно поэтому предметы, видимые через линзу, кажутся либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Выпуклые линзы

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпирают наружу в центре, придавая классическую чечевицеобразную форму.А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки дальних световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому он дает параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся. Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзах. линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из точки. за линзой — фокус.Расстояние от центра объектива до точки фокусировки, опять же, является фокусным расстоянием объектива. Однако в этом случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальной точкой фокусировки.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз.Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Рекламные ссылки

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы значительно увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта чем другие. Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощным линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи.Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять, почему: обычное стекло было бы похоже на линза с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусировала бы световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткий промежуток времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием. Настоящий объектив находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусные расстояния, написанные либо в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями.Диоптрийное измерение линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для фотоаппарата, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как.Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является фокусным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с маленьким числом f делают изображение ярче. Объективы с большим числом f имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Линзы регулируемые

Фото: объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×).Его фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну. Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сосредоточился на чем-то более близком или далеком? Наши собственные глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигать их вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических фотоаппаратах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы, цифровые фотоаппараты, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и смазывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: В этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в ХХ века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливали с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Из-за этого световые лучи отклоняются от правильного пути, создавая нечеткое изображение. или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы что ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди теперь предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно формовать по форме, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле, чем стеклянные линзы. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я полил водой чайной ложкой очень медленно и осторожно.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Использование пипетки, пипетки, шприца, чайной ложки или даже наконечника вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы должны увидеть, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите каплю воды? Что, если вы оторвите пластик от бумаги и подвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграться и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных приборных панелях.

Наши глаза содержат, наверное, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-либо, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Насколько это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас прибегают к дополнительным линзам. конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Есть все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнечном свете и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, в то время как сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще более детально. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Вы можете даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Возможно, вы не заметили, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, на самом деле не так уж и много. Иногда производились ранние линзы из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовался как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедных.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди научились делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ханса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступными, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных. (иногда называемое «минеральным стеклом», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов).Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорогие, и они могут разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал из возможных. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для детей 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г.Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Йоханнес Худде и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвин Болт, Тимен Коквит и Майкл Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы обычно тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли появиться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков до 13-го века (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эти контактные линзы? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• «Более ясное зрение после катаракты» Питера Джарета. The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На сайте есть немало онлайн-экспонатов, которые стоит посетить.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Объективы высокой четкости

| Центр зрения МакКейба

В современном мире высоких технологий многие из вас слышали термин «высокое разрешение». Качество линз высокой четкости аналогично качеству цифровой камеры. Они обеспечивают более резкое, ясное и четкое видение всего объектива, обеспечивая наилучшее возможное зрение!

Линзы

High Definition изготавливаются из тех же материалов, что и обычные линзы.Что отличает цифровые линзы, так это процесс их изготовления. Для создания этих линз используется передовая цифровая технология восстановления поверхности линз, что позволяет добиться большей точности по всей поверхности линзы. Такая поверхность линз обеспечивает больший визуальный комфорт, улучшенное периферическое зрение, четкость и меньшую утомляемость глаз.

Эти линзы идеально подходят для всех пациентов, которые хотят испытать новейшие технологии линз, в то время как те, у кого много рецептов и большое количество астигматизма, испытают величайший вау-фактор.Посмотрите видео ниже для получения дополнительной информации и не забудьте спросить нашего оптика о HD-линзах!

Впервые доступны объективы высокого разрешения или цифровые объективы. Эти линзы с передовой технологией обладают рядом преимуществ по сравнению с линзами с традиционной поверхностью.