発散レンズは縁部でその中央部で薄く、厚いものです。結果として、主軸に平行に当たる光線を分離(発散)させます。その延長部分は、レンズの左側にあるイメージフォーカスに収束します。
発散レンズ、または知られているネガは、オブジェクトの仮想イメージと呼ばれるものを形成します。彼らは様々なアプリケーションを持っています。特に、眼科では近視やいくつかのタイプの乱視の矯正に使用されます。
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したがって、近視眼で眼鏡をかけている場合は、発散レンズの完璧な例を手にすることができます。
発散レンズ機能
前に説明したように、発散レンズは、中央部分が端よりも狭くなっています。さらに、このタイプのレンズでは、その表面の1つが常に凹面です。これは、このタイプのレンズに一連の特性を与えます。
まず、それらに当たる光線が長くなると、どのタイプの画面にも集められない虚像が生じます。これは、レンズを通過する光線がすべての方向に発散するため、どの点でも収束しないためです。さらに、レンズの曲率に応じて、光線の開き具合が大きくなったり小さくなったりします。
このタイプのレンズのもう1つの重要な特徴は、焦点がレンズの左側にあり、レンズと物体の間にあることです。
さらに、発散レンズでは、画像は物体よりも小さく、物体と焦点の間にあります。
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発散レンズ要素
それらを研究する場合、一般的にレンズを構成する要素、特に発散レンズを構成する要素を知ることが不可欠です。
光線が偏向されない点は、レンズの光学中心と呼ばれます。主軸は、その一部として、上記の点とメインフォーカスを結ぶ線で、後者は文字Fで表されます。
メインフォーカスという名前は、レンズに当たるすべての光線が主軸に平行に検出される点です。
このように、光学中心と焦点との間の距離は、焦点距離と呼ばれます。
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。このように、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。イメージング
薄いレンズでの画像の形成をグラフィカルに決定するには
、軌跡がわかっている3つの光線のうちの2つがたどる方向を知ることだけが必要です。
それらの1つは、レンズの光軸に平行なレンズに当たるものです。これは、いったんレンズで屈折すると、画像の焦点を通過します。経路がわかっている2番目の光線は、光学中心を通る光線です。これは軌道を変更しません。
3番目と最後は、オブジェクトフォーカスを通過するもの(またはその延長がオブジェクトフォーカスと交差するもの)で、屈折後、レンズの光軸の方向に平行な方向に従います。
このようにして、一般に、レンズに対する物体または物体の位置に応じて、あるタイプの画像または別のタイプの画像がレンズに形成される。
ただし、発散レンズの特定のケースでは、レンズの前のボディの位置に関係なく、形成される画像には特定の特性があります。そして、それは発散レンズでは、画像は常に仮想であり、体よりも小さく、右です。
用途
それらがそれらを通過する光を分離できるという事実は、発散レンズに光学の分野でいくつかの興味深い性質を与えます。このようにして、近視や特定の種類の乱視を矯正することができます。
発散する眼科用レンズは光線を分離し、光線が人間の目に到達するとさらに離れます。したがって、角膜と水晶体を横切ると、さらに遠くに網膜に到達し、近視の人に視力障害を引き起こします。
タイプ
すでに説明したように、収束レンズには少なくとも1つの凹面があります。このため、発散レンズには、両凹、平凹、凸凹の3種類があります。
発散両凹レンズは2つの凹面で構成され、平凹レンズは凹面と平面がありますが、凸凹または発散メニスカスでは、一方の面がわずかに凸面で、もう一方の面が凹面です。
収束レンズとの違い
収束レンズでは、発散レンズで起こることとは逆に、厚さは中心から端に向かって減少します。したがって、このタイプのレンズでは、主軸に平行に当たる光線は、1つの点(焦点内)に集中または収束します。このようにして、常にオブジェクトの実際のイメージを作成します。
光学では、収束レンズまたは正レンズは、主に遠視、老眼、およびいくつかのタイプの乱視を矯正するために使用されます。
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レンズのガウス方程式とレンズの倍率
最も一般的に研究されているレンズのタイプは、薄いレンズとして知られています。これは、レンズを制限する表面の曲率半径に比べて厚さが非常に薄いすべてのレンズを定義します。
このタイプのレンズの研究は、主に2つの方程式、すなわちガウス方程式とレンズの倍率を決定できる方程式によって実行できます。
ガウス方程式
薄いレンズのガウス方程式の重要性は、解決できる多くの基本的な光学問題にあります。その式は次のとおりです。
1 / f = 1 / p + 1 / q
ここで、1 / fはレンズの度数、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。レンズの度数の測定単位はジオプトリー(D)で、値は1 D = 1です。 m -1。それらの部分では、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オブジェクトの画像が観察される距離です。
運動が解決されました
ボディは、焦点距離-40センチの発散レンズから40センチのところに配置されます。オブジェクトの高さが5 cmの場合、画像の高さを計算します。また、画像がまっすぐか反転しているかを確認します。
次のデータがあります:h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm。
これらの値は、薄いレンズのガウス方程式に代入されます:
1 / f = 1 / p + 1 / q
そしてあなたは得る:
1 / -40 = 1/40 + 1 / q
どこからq =-20 cm
次に、以前に得られた結果をレンズの倍率の式に代入します。
M =-q / p =--20 / 40 = 0.5
増加の価値は次のとおりです。
M = h '/ h = 0.5
画像の高さの値であるこの方程式h 'から、次の結果が得られます。
h '= h / 2 = 2.5 cm。
画像の高さは2.5cmです。また、画像はM> 0であるためまっすぐであり、Mの絶対値が1未満であるため減少します。
参考文献
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