ПАРАМЕТРИ НА ЛЕЩИТЕ

Повърхностите на лещите се разглеждат като сечение на две въображаеми сфери. На илюстрацията С1 и С2 са центровете на сферите, R1 и R2 - радиусите на сферите. Правата, преминаваща през точките C1 и С2 (центровете на двете въображаеми сфери) се нарича главна оптична ос на лещата. Точките О1 и О2 се наричат върхови точки на лещата, а разстоянието О1О2 - осeва дебелина на лещата.

 

Заден главен фокус на събирателната леща се нарича точката F, в която се събира успореден на главната оптична ос сноп лъчи. Ако през лещата се пропусне сноп лъчи в обратна посока, точката, в която се събере се нарича преден главен фокус. Ако радиусите на мислените сфери са равни, т.е. лещата е симетрична, задния и предния главен фокус ще бъдат на еднакво разстояние от лещата. 
Разстоянието О2F е задна отсечка на лещата. Аналогично, разстоянието между предната върхова точка на лещата и предния главен фокус се нарича предна отсечка на лещата.
Събирателните лещи създават действително изображение, докато разсейвателните създават мнимо изображение, образувано от мисленото продължение на разсеяния сноп в обратна посока.
 
Един основните показатели на лещата е главното фокусно разстояние, ограничено между задната главна точка и задния главен фокус.
Ако през лещата се пропусне лъч, успореден на оптичната ос, той ще се пречупи два пъти - веднъж при прехода въздух - стъкло и втори път при прехода от стъкло и въздух и ще премине през главния фокус. Ако падащия и пречупения лъч се продължат мислено съответно по посока на разпространение и обратна посока, те ще се пресекат в точка Н. Мислено създаваме равнина, преминаваща през точка Н и перпендикулярна на главната оптична ос на лещата. Равнината се нарича задна главна равнина на лещата, а точката на пресичане с главната оптична ос на лещата (точка E) - задна главна точка. Разстоянието ЕF се нарича задно главно фокусно разстояние. По същия начин се намират и предната главна равнина и предното главно фокусно разстояние. Фокусното разстояние е константно за всяка леща и зависи от радиусите на сферичните повърхности (R1 и R1) и показателя на пречупване на материала, от който са изработени.

Оптична сила на лещата. За мерна единица на оптичната сила се приема леща, чието главно фокусно разстояние е равно на 100 см. и се нарича диоптър (D). Колкото по-силно една леща пречупва светлината, толкова по-голяма е нейната оптична сила, като зависимостта е фокусното разстояние е равно на 100 делено на оптичната сила на лещата. Ако например главното фокусно разстояние на една леща е 20 см., нейната оптична сила е 100:20 = 5 D. Обратно, по оптичната сила на една леща може да се изчисли главното и фокусно разстояние. 

За събирателните лещи оптичната сила е положителна и се обозначава със знака "+" пред стойността. При разсейвателните лещи знакът е "-".

Изражението на оптичната сила в диоптри е удобно, защото позволява да се определи оптичната сила на система от няколко лещи. Ако например е необходимо да се определи главното фокусно разстояние на система от положителна леща с главно фокусно разстояние 40 см. и отрицателна леща с оптична сила -2 D, имаме следната ситуация: 100:40 = 2,5 D, оптичната сила на първата леща е +2,5, а сумарната на системата е 2,5 - 2 = 0,5 D.  Главното фокусно разстояние на системата е 100:0,5 = 200 см. 

Формула на лещата. Разстоянието от предмета до предната главна равнина на лещата (а) се нарича предметно разстояние, а разстоянието от задната главна равнина на лещата до изображението (b) се нарича образно разстояние. Между предметното, образното разстояние и фокусното разстояние съществува следната зависимост: 1/f = 1/a +1/b. Тъй като f e постоянна величина, с промяната на а се променя и b (при увеличение на а намалява b и обратното). Равнината, в която с проектира изображението се нарича фокална равнина.

Мащаб на изображението и линейно увеличение. С промяната на предметното разстояние се променя не само образното разстояние, но и мащаба на изображението, т.е. линейните размери на изображението спрямо линейните размери на обекта. Мащабът на изображението се изразява с отношението 1:х, където х показва колко пъти линейните размери на изображението са по-малки от линейните размери на обекта. Ако изображението е 10 пъти по-малко от обекта, мащабът в случая е 1:10.
В оптиката често се използва понятието линейно увеличение, също отразяващо отношението на линейните размери на изображението спрямо линейните размери на обекта. Линейното увеличение се означава с ?, а кратността на увеличение или намаление със знака за умножение (*), например ? = 3* при увеличение, или ? = 0,5* при намаление.
Често разстоянията а и b се определят не в зависимост едно от друго, а в зависимост от необходимия мащаб. В тези случаи се използват следните формули, отчитащи мащабните съотношения между обекта и изображението:

a = f(1+1/m); b = f(1+m),   където m е знаменател на мащаба на изображението.

Изграждане на оптичното изображение на събирателна леща. За да се построи изображение на предмета АВ, е необходимо да се определят точките А1 и В1. Всички останали точки ще се разположат между А1 и В1.

Съществуват няколко типични случая при изграждането на изображението:

  • Предметното разстояние е равно на безкрайност, т.е. разстояние, многократно надхвърлящо главното фокусно разстояние на лещата. Така стоят нещата при заснемане на сгради, пейзажи и друг големи обекти. Полученото изображение ще е умалено, обърнато и действително, а образното разстояние ще е равно на фокусното разстояние (f = b).
  • Предметното разстояние надхвърля два пъти фокусното разстояние, напр. портрет. Полученото изображение е обърнато, действително и умалено, а образното разстояние е по-голямо от фокусното и по-малко от 2 пъти фокусното разстояние (f < b< 2f).
  • Предметното разстояние е равно на два пъти фокусното разстояние, например при репродукции на неголеми изображения. Изображението е обърнато, действително и равно по размер на обекта, а образното разстояние е равно на два пъти фокусното разстояние (b = 2f).
  • Предметното разстояние е по-малко от пъти фокусното разстояние и по-голямо от фокусното разстояние, напр. в макрофотографията. Изображението е деиствително, обърнато и по-голямо от обекта, а образното разстояние е по-малко от два пъти фокусното разстояние (b > 2f).
  • Предметното разстояние е равно на фокусното. Тогава пречупените лъчи излизат в успореден на главната оптична ос сноп, образното разстояние е равно на безкрайност, т.е. изображение не се получава.
  • Предметното разстояние е по-малко от фокусното. Изображението е недействително, право и увеличено, т.е. лещата действа като лупа.
ПОСЛЕДНО ДОБАВЕНИ
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
14 Януари 2017
© 2017 MacroPic. All Rights Reserved.

Please publish modules in offcanvas position.