Оптическая сила линзы. Как определить оптическую силу линзы

Физика
Как определить оптическую силу линзы - Как сказал. Пролог Как измерить расстояние между оптическими осями очковых линз? Дополнительные материалы Комментарии (16)

Рассмотрите положительный (коллекционный) объектив, и вы сможете увидеть потрясающе красивое изображение предмета, если вы объективируете предмет больше, чем его фокусная точка. Эта линза является простейшим микроскопом и называется лупой или петлей.

Урок 49. Линзы. Оптические приборы.

Оптический орган — это устройство, через которое излучение любой части спектра (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное) преобразуется (передается, отражается, преломляется, поляризуется).

Согласно исторической традиции, оптические системы обычно описываются как видимые.

Для первоначальной оценки качества устройства рассматриваются только его основные функции

  • светосила — способность концентрировать излучение;
  • разрешающая сила — способность различать соседние детали изображения;
  • увеличение — соотношение размеров предмета и его изображения.
  • Для многих приборов определяющей характеристикой оказывается поле зрения — угол, под которым из центра прибора видны крайние точки предмета.

Разрешающая способность (способность) — характеризует способность оптического органа давать раздельные изображения двух близких продолжений объекта.

Минимальное линейное или угловое расстояние между двумя точками, в которых изображения сливаются, называется ограничением линейного или углового анализа.

Способность прибора различать две близлежащие точки или линии обусловлена природой световых волн. Например, арифметическое значение способности к аккуратности системы линз зависит от способности дизайнера обрабатывать линзы и тщательно центрировать их на одной зрительной оси. Теоретический предел анализа для двух соседних иллюстраций определяется как расстояние между центрами, равное радиусу первого темного кольца на диаграмме.

Увеличить. Если объект длиной h расположен перпендикулярно зрительной оси системы и длина изображения h, то увеличение m определяется по типу

Увеличение зависит от фокусного расстояния и взаимного расположения линз. Некоторые типы лучше подходят для выражения этой зависимости, чем другие.

Важной особенностью наглядных пособий является очевидное увеличение m. Он определяется соотношением размеров изображения объекта. Изображение объекта формируется на сетчатке глаза при непосредственном наблюдении объекта и при просмотре его через устройство. Видимое увеличение m обычно задается соотношением M = TGB /TGA. где A — угол, под которым наблюдатель видит объект невооруженным глазом, а B — угол, под которым глаза наблюдателя видят объект через устройство.

Ключевой частью каждой зрительной системы является хрусталик. Линзы являются частью почти всех органов зрения.

Линза — это визуально прозрачное тело, состоящее из двух сферических поверхностей.

Линза называется тонкой, если толщина самой линзы меньше линии кривизны сферической поверхности.

Линзы могут быть выпуклыми и широко расставленными. Падающая линза утолщается от края к центру, а рассеивающая линза становится тоньше в центре.

    • выпуклые:
      • двояковыпуклые (1)
      • плосковыпуклые (2)
      • вогнуто-выпуклые (3)

      Зрительная способность линзы — это мера преломляющей симметрии линзы с точки зрения оси, содержащей такую линзу, и фокусирующей зрительной системы.

      Какие бывают линзы

      Поверхности линз могут быть выпуклыми сферическими или сферическими, но полыми. Существуют также линзы, у которых одна из поверхностей плоская. Изогнутые линзы называются концентрационными, а полые — дисперсионными.

      Фокусное расстояние до собирающего и мыслящего объектива

      В 1853 году во время археологических раскопок в Нимрунде, столице Ассирии (ныне древнее государство Сирия и Ирак), была обнаружена линза возрастом более 3000 лет. Линзы имеют трехкратное увеличение. Это говорит о том, что люди научились использовать замечательные визуальные свойства линз на ранних стадиях их существования.

      Что такое фокусное расстояние

      Лучи света падают на одну сторону линзы, преломляются на стекле и сходятся на другой стороне (собирающей линзе), формируя изображение.

      Измерение расстояния между целью и прожектором.

      Рисунок 2. Фокусные расстояния собирающих и мыслящих объективов.

      Линза называется тонкой, если ее толщина мала по сравнению с радиусом ее поверхности. Линия, проходящая через центр сферической поверхности, определяющей хрусталик, называется большой зрительной осью.

      Большая зрительная ось пересекает линзу в точке, называемой зрительным центром линзы. Точка на главной зрительной оси, в которой луч света (или его продолжение) концентрируется линзой, падает на линзу параллельно главной зрительной оси, называется главным фокусом. Главный фокус приемного объектива реален, а фокус мысли объектива велик.

      Расстояние от оптического центра линзы до главного фокуса называется фокусным расстоянием и обозначается F. Уровень через камин объектива, перпендикулярный главной зрительной оси, является фокальной плоскостью. Собирающие линзы имеют положительное значение f (f> 0), а рассеивающие линзы имеют отрицательное значение f (f> 0).<0).

      Единица измерения зрительной силы линзы называется бинокль (DPTR). Линза с фокусным расстоянием 1 метр имеет зрительную силу бинокля.

      Например, если фокусное расстояние линзы f составляет 25 см, то сила зрения D равна 4 бинокулярам.

      Диоптрия — это внешняя единица измерения системы, используемой в основном в офтальмологии для очковых линз.

      Зрительная сила линзы измеряется с помощью прибора, называемого диплометром.

      Рисунок 3.Диплометр.

      Другими словами, его можно описать следующим образом Для каждой линзы визуализации можно выбрать сферу необходимого размера. Некоторые линзы могут быть расположены как бы на сфере, другие линзы могут быть расположены на сфере, как показано на рисунке.

      Оптическая сила линз при близорукости и дальнозоркости

      Наиболее распространенными нарушениями зрения являются миопия (близорукость) и гиперметропия (дальнозоркость). Близорукость — настоящая проблема нашего времени: в настоящее время от нее страдает каждый третий житель планеты, и эта цифра неуклонно растет. Поэтому различные производители включают множество моделей контактных линз для коррекции близорукости.

      Близорукость и гиперметропия — это две совершенно разные проблемы, требующие противоположных коррекций. При близорукости человек имеет слабую близорукость, но должен знать силу хорошего зрения и бинокулярную силу на уровне «-«. Сегодня они визуально доступны в диапазоне от -0,25 d до -20 D. Наибольшие значения (от -20 до -30 d) заказываются индивидуально в соответствии с индивидуальными параметрами глаза. В частности, эти контактные линзы производятся российским производителем «Конкол» в Вологде. Их большое преимущество в том, что они не увеличивают глаза и не деформируются, как очковые линзы. Многие люди стесняются носить очки, которые портят их внешний вид. Многие преимущества контактных изделий не нужны.

      С другой стороны, s-гумилированные люди хорошо видят на расстоянии, в то время как близлежащие объекты и мелкие фигуры расплываются перед их глазами. В этом случае необходимо покупать объективы с символом ‘+’. Готовые модели имеют рефракцию от + 0,25d до + 20d, но могут использоваться визуально только в течение от + 20 до + 30 дней. Тяжелая близорукость и астигматизм также могут быть скорректированы с помощью газопроникающих моделей. Они всегда выполняются по индивидуальному заказу.

      Наиболее распространенные цены, которые можно найти практически у всех производителей офтальмологической продукции, находятся в диапазоне от -12 до +10D. Если вам нужны контактные линзы с большей диоптрией, воспользуйтесь поиском по сайту. С помощью простой в использовании структурированной системы вы легко найдете все модели с соответствующим значением (до +/- 20 D).

      Линзы также имеют так называемую «диоптрию» (разницу в величине). Это может быть 0,25 или 0,5 D. Первый вариант позволяет более точно визуально выделить глаз.

      Оптическая сила линз ноль диоптрий — что это такое?

      Производители также выпускают модели с преломляющей способностью 0,00 D. Это означает, что они не предназначены для коррекции зрения. Что это за тип оптики? Они используются только в косметических или декоративных целях: гетерохромия радужки (глаза разного цвета) или другие дефекты радужки, для изменения цвета радужки.

      1. Оттеночные. Предназначены для усиления природного тона радужки. Их подбирают в дополнение к своему цвету, так как полностью его они не перекрывают.
      2. Цветные. Способны кардинально изменить цвет глаз, поменяв его со светлого на темный или наоборот.
      3. Карнавальные. Предназначены для создания тематических образов. На их поверхность нанесены разные рисунки и узоры, которые полностью перекрывают радужную оболочку любого цвета.

      Даже если в глазу нет дефекта, декоративные контактные линзы можно использовать просто для изменения образа и создания специфического взгляда. Например, карнавальные модели популярны среди любителей косплея и анимации, молодежь с удовольствием носит их в клубах (особенно неоновые модели), их используют в оригинальных фотографиях. Оптика этой категории имеет одну деталь. Все оптические приборы используются строго ежедневно, не более нескольких часов, так как они не обладают высокой кислородопроницаемостью.

      Что еще нужно знать об оптической силе

      Врачи всегда напоминают: не пытайтесь покупать визуальные препараты без полноценного рецепта. Это связано с тем, что помимо бинокулярных есть и другие важные данные: радиус кривизны основания, диаметр контактной линзы, размер цилиндра, ось наклона в случае астигматизма, преимущество и дополнительность мультифокальных линз. Только при наличии всех этих значений можно сделать правильный визуальный выбор.

      Еще одним важным моментом является то, что зрительная сила глаза может меняться с течением времени. В результате использования оптики острота зрения может быть скорректирована, а положительные или отрицательные значения могут измениться. Это означает, что известная оптика не подходит и больше не пригодна. Посещайте офтальмолога каждые полгода или хотя бы раз в год, чтобы проверить зрение и узнать свои показатели. Возможно, вам придется приобрести следующую более сильную или более слабую модель по новому рецепту.

      Линза представляет собой прозрачное тело с двумя сферическими поверхностями. Если толщина меньше радиуса кривизны сферических поверхностей, то она тоньше.

      В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

      Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам из комплекта, необходимо приобрести его в каталоге и добавить в личный кабинет.

      Конспект урока «Линзы. Оптическая сила линзы»

      Например, вы могли слышать, что некоторые люди используют микроскопы или телескопы. Ни одно из этих устройств не является беслинзовым. Объективы — это то, о чем мы будем говорить в сегодняшнем уроке. Во-первых, что такое объектив? Линза — это прозрачный объект, окруженный с обеих сторон сферическими поверхностями.

      Линза может быть выпуклой или вогнутой. Если края линзы тоньше, чем центр, то это выпуклая линза.

      И наоборот, если края толще центра, линза называется вогнутой.

      Другими словами, его можно описать следующим образом Для каждой линзы визуализации можно выбрать сферу необходимого размера. Некоторые линзы могут быть расположены как бы на сфере, другие линзы могут быть расположены на сфере, как показано на рисунке.

      Если линза применяется к пуле, то она полая, а если к шару, то выпуклая. Альтернативно это можно объяснить следующим образом: на пересечении двух сфер образуется выпуклая линза. Затем между двумя непересекающимися сферами формируется полая форма линзы.

      Теперь, когда центры сфер соединяются прямой линией, эта линия проходит через линзу. Она называется оптической осью. На этой оси находится зрительный центр линзы. Зрительный центр — это единственная точка линзы, где лучи света не преломляются.

      Это означает, что все радиусы, проходящие через зрительный центр линзы, проходят через нее, как если бы линзы не было. Теперь представьте, что луч света индуцируется параллельно зрительной оси изогнутой линзы.

      Обратите внимание, что радиусы, проходящие через зрительную ось, не преломляются, поскольку проходят через зрительный центр. Другие лучи преломляются по-разному, но в итоге пересекаются в одной точке на зрительной оси. Эта точка называется фокусом объектива.

      Расстояние от фокуса до самой линзы называется фокусным расстоянием объектива.

      Таким образом, если вы используете увеличительное стекло и видите размытое изображение, мы говорим, что оно не сфокусировано. Другими словами, вы не выбрали фокусное расстояние этого объектива. Вы видите, что все лучи света сосредоточены в точке f. По этой причине выпуклые линзы называют концентрированными. Нетрудно догадаться, что при прохождении через полую линзу происходит обратное. Лучи света будут рассеиваться.

      Поэтому полые линзы также называют думающими линзами. Если направить луч света в полую линзу так же, как и в изогнутую, луч будет рассеян. Если продолжить скептические лучи света до разреза оптической осью, то все они пересекутся в одной точке. Эта точка называется мнимым фокусом линзы. Следует сказать, что линзы могут быть условно охарактеризованы прямыми линиями со стрелками. Это не означает, что это разные объективы, а означает разный тип названия.

      Положение изображения и его характер (реальный или иллюзорный) также можно рассчитать с помощью тонких линз. Если расстояние от предмета до линзы обозначить D, а расстояние от линзы до изображения F, то тип тонкой линзы можно описать в виде

      Как измерить фокусное расстояние собирающей линзы?

      Поскольку определить положение оптического центра линзы очкового стекла с помощью глаза трудно, если вообще возможно, ссылка делается на край линзы. Самое главное, необходимо повернуть очки на 180°, чтобы убедиться, что два измерения — это один и тот же наконечник.

      Это немного усложняет расчеты, но мы нашли очень простое решение. Об этом будет рассказано немного подробнее.

      Первое измерение фокусного расстояния изогнутой линзы.

      Чтобы получить наилучшее расстояние от нашей точки света, поместим лист белой бумаги (мишень внизу). Измерьте это расстояние с помощью рулетки или двойника.

      Второе измерение фокусного расстояния фокусирующей линзы.

      Поместите линейку на мишень.

      Сфокусируйтесь на изображении светодиодной лампы на мишени и держите линзу объектива параллельно линейке.

      Определите положение края линзы относительно линейки и запишите результат.

      Вычисление поправок при использовании обычной линейки.

      Поверните очки на 180° и повторно измерьте расстояние.

      В обоих случаях измерьте расстояние между целью и одним и тем же краем линзы! Это важно!

      Для линз с высокой концентрацией мощности.

      Предупреждение. У большинства канцелярских правил край линейки не совпадает с началом шкалы. Поэтому результат измерения должен быть скорректирован.

      В моем случае эта поправка составляет 10 см, так как я установил целевой уровень на точку, находящуюся на расстоянии 10 см.

      Как вычислить оптическую силу собирающей линзы в диоптриях?

      Рассчитайте зрительную силу коллекционных линз (если они указаны в бинокле с плюсом), используя следующие типы.

      ds = 1/(s1*s2)^0.5+1/(l-(s1*s2)^0.5)

      DS — зрительная сила бинокулярной главной линзы

      S1 — первое измерение расстояния между концентрационной линзой и целью измеряемой величины

      S2 — второе измерение расстояния между концентрационной линзой и целью измеряемой величины

      L — расстояние между световым потоком и целевым проходом во время измерения

      Однако скопируйте следующий текст в окно ручного калькулятора Его можно загрузить из раздела «Дополнительные материалы» этой статьи.

      Затем введите измерение в окно калькулятора и нажмите Enter на клавиатуре или нажмите ‘=’ в окне калькулятора.

      Так рассчитываются положительные линзы очков с мениском. Результаты измерения и реакция на бинокль отмечены красным цветом. Результат следует округлить до ближайшей четверти бинокля.

      Все становится немного сложнее, если измерить силу преломляющей линзы (если бинокль отрицательный).

      Как измерить фокусное расстояние рассеивающей очковой линзы?

      Для измерения требуется коллекционная линза. Это дает большую зрительную способность, чем зрение дифракционной линзы.

      Проще говоря, бинокли с положительной мощностью должны превосходить бинокли с отрицательной мощностью. В большинстве случаев достаточно обычного размера руки, конденсорной линзы с увеличительным стеклом или макрообъектива от фотоаппарата.

      Тестирование дополнительных линз.

      Чтобы убедиться в правильности выбора дополнения, вставьте очки. Система линз должна увеличивать изображение.

      Измерение расстояния от цели до лупы.

      Сначала проведите два измерения на дополнительной лупе с поворотом на 180°, как описано выше, и запишите результаты. Как и раньше, получайте эти значения с помощью одного конца лупы или рамки. Это важно!

      Прикрепите увеличительное стекло к очкам с помощью резиновых колец.

      Затем закрепите увеличительное стекло на рамке с помощью резинок.

      Измерьте фокусное расстояние увеличительной линзы.

      Когда вся эта зрительная система повернута на 180°, снова проводятся два измерения.

      #89#

      В конечном итоге вы должны получить пять измерений при измерении расстояния до цели от источника света.

      Тип объектива

Оцените статью
Uhistory.ru