収束レンズは、その中央部に厚い縁部でそれら薄いです。結果として、それらは単一の点で主軸に平行にそれらに当たる光線を集中（収束）させます。この点は、フォーカスまたはイメージフォーカスと呼ばれ、文字Fで表されます。収束レンズまたは正レンズは、オブジェクトの実際のイメージと呼ばれるものを形成します。
収束レンズの典型的な例は、拡大鏡です。ただし、このタイプのレンズは、顕微鏡や望遠鏡などのより複雑なデバイスに見られるのが一般的です。実際、基本的な複合顕微鏡は、焦点距離の短い2つの収束レンズで構成される顕微鏡です。これらのレンズは、対物レンズと接眼レンズと呼ばれます。
拡大鏡、収束レンズ。
収束レンズは、さまざまなアプリケーションの光学系で使用されていますが、おそらく最もよく知られているのは、視力障害を矯正することです。したがって、それらは遠視、老眼、および遠視性乱視などのいくつかのタイプの乱視の治療にも適応されます。
特徴
収束レンズ。チェットボルノ
収束レンズには、レンズを定義するいくつかの特性があります。いずれにせよ、おそらく最も重要なのは、その定義ですでに進んだものです。したがって、収束レンズは、主軸に平行な方向にレンズに当たる光線を焦点を通して偏向することを特徴とします。
さらに、相互に、焦点を通過する入射光線はレンズの光軸に平行に屈折します。
収束レンズ要素
その研究のためには、一般にレンズを構成する要素、特に収束レンズを構成する要素を知ることが重要です。
一般に、レンズの光学中心と呼ばれ、レンズを通過するすべての光線が逸脱しない点までです。
主軸は、光学中心を結ぶ線であり、すでにコメントした主焦点は、文字Fで表されます。
主な焦点は、レンズに当たるすべての光線が主軸に平行になる点です。
焦点距離は、光学中心と焦点の間の距離です。
曲率の中心は、レンズを作成する球の中心として定義されます。曲率半径は、レンズを生じさせる球の半径です。
そして最後に、レンズの中心面は光学面と呼ばれます。
収束レンズでの結像
収束レンズで画像を形成するには、以下で説明する一連の基本ルールを考慮する必要があります。
ビームが軸に平行なレンズに当たると、出現するビームは画像の焦点に集束します。逆に、入射光線が物体の焦点を通過すると、光線は軸に平行な方向に現れます。最後に、光学中心を通過する光線は、屈折することなく屈折します。
結果として、収束レンズでは次の状況が発生する可能性があります。
-物体が光学面に対して焦点距離の2倍を超える距離にあること。その場合、生成されるイメージは実物で、反転され、オブジェクトよりも小さくなります。
-物体が光学面から焦点距離の2倍に等しい距離にあること。これが発生した場合、取得される画像は実際の画像であり、オブジェクトと同じサイズで反転されています。
-物体が光学面から焦点距離の1倍から2倍の距離にあること。その後、元のオブジェクトよりも大きく反転した実在する画像が生成されます。
-物体が光学面から焦点距離よりも短い距離にあること。その場合、イメージは仮想的で直接的なものになり、オブジェクトより大きくなります。
収束レンズの種類
収束レンズには、両凸レンズ、平凸レンズ、および凹凸レンズの3種類があります。
名前が示すように、両凸レンズは2つの凸面で構成されています。一方、平凸は平坦で凸面です。そして最後に、凹面凸レンズは、わずかに凹面と凸面で構成されています。
発散レンズとの違い
収束レンズ。Fir0002（トーク）（アップロード）
一方、発散レンズは、厚みがエッジから中心に向かって減少するという点で、収束レンズとは異なります。したがって、収束レンズで起こったこととは逆に、このタイプのレンズでは、主軸に平行に当たる光線は分離されます。このようにして、オブジェクトのいわゆる仮想イメージを形成します。
光学系では、発散レンズまたは負レンズは、それらも知られているように、主に近視を矯正するために使用されます。
薄いレンズのガウス方程式とレンズの倍率
一般的に、研究されているレンズのタイプは、いわゆる薄いレンズです。これらは、それらを制限するサーフェスの曲率半径と比較して厚みが小さいものとして定義されます。
このタイプのレンズは、ガウス方程式とレンズの倍率を決定できる方程式を使用して調べることができます。
ガウス方程式
薄いレンズのガウス方程式は、多数の基本的な光学問題を解決するために使用されます。したがって、それは非常に重要です。その式は次のとおりです。
1 / f = 1 / p + 1 / q
ここで、1 / fはレンズのパワーと呼ばれるもので、fは焦点距離または光学中心から焦点Fまでの距離です。レンズのパワーの測定単位はジオプター（D）で、1 D = 1 mです。-1。それらの側では、pとqはそれぞれ、オブジェクトが配置されている距離とその画像が観察される距離です。
レンズの倍率
薄いレンズの横倍率は次の式で得られます。
M =-q / p
ここで、Mは倍率です。増加の価値から、多くの結果が推定されます。
-M-> 1の場合、画像サイズはオブジェクトよりも大きい
-M- <1の場合、画像サイズはオブジェクトサイズよりも小さい
M> 0の場合、画像は右で、レンズとオブジェクトの同じ側にあります（仮想画像）
M <0の場合、イメージは反転され、オブジェクトの反対側にあります（実際のイメージ）
運動が解決されました
物体は、焦点距離が0.5メートルの収束レンズから1メートル離れたところにあります。ボディイメージはどのようになりますか？それはどのくらい遠いですか？
次のデータがあります：p = 1 m; f = 0.5 m。
これらの値を薄いレンズのガウス方程式に代入します：
1 / f = 1 / p + 1 / q
そして、以下が残っています：
1 / 0.5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q
1 / qを分離します
1 / q = 1
次にqをクリアして取得するには：
q = 1
したがって、レンズの倍率を式に代入します。
M =-q / p = -1 / 1 = -1
したがって、画像はq> 0で実数であり、M <0で反転し、Mの絶対値が1なのでサイズは同じです。最後に、画像は焦点から1メートル離れています。
参考文献
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