Артыкул пра дыяграмы прамянёў для рассейвальных (ўвагнутых) лінзаў
Калі аб'ект знаходзіцца з аднаго боку ўвагнутай лінзы, увагнутая лінза можа сфарміраваць выяву аб'екта. Калі становішча аб'екта з аднаго боку ўвагнутай лінзы вядома, як намаляваць фармаванне выявы аб'екта? Выкажам здагадку, што аб'ект знаходзіцца злева ад увагнутай лінзы, як паказана на малюнку ніжэй.
Аранжавая лінія = ўвагнутая лінза
Сіняя лінія = галоўная вось
Стрэлка (зялёная) = аб'ект
F1 = фокусная адлегласць 1 і F2 = фокусная адлегласць 2
Фігура выявы аб'екта атрымліваецца шляхам малявання ўсіх прамянёў святла, якія праходзяць праз аб'ект, але гэта менш практычна, бо будзе шмат ліній, якія прадстаўляюць светлавыя прамяні. Для прастаты выбіраецца толькі некалькі прамянёў святла, каб прадставіць усе прамяні святла, якія праходзяць праз аб'ект. Паколькі гэтая падзея ўключае праламленне святла, пры маляванні выявы неабходна выконваць закон праламлення святла.
Тры прамяні святла або тры прамяні
прамень 1:
Прамень 1, які трапляе на ўвагнутую лінзу, праводзіцца паралельна галоўнай восі і дакранаецца верхняга краю аб'екта,
затым праламляецца ўвагнутай лінзай, дзе прамень святла праламляецца, як быццам выходзіць з факуснай кропкі. Уваходныя прамяні і праламляльныя прамяні павінны адпавядаць закону праламлення святла.
прамень 2:
Прамень 2, які ідзе да ўвагнутай лінзы, малюецца так, быццам ідзе да фокуса і дакранаецца верхняга канца аб'екта,
затым праламляецца ўвагнутай лінзай, дзе праламлёны прамень святла павінен быць паралельны галоўнай восі. Уваходныя прамяні і праламлёныя прамяні, якія трапляюць у лінзу, павінны адпавядаць закону праламлення святла.
прамень 3:
Прамень 3, які падае на ўвагнутую лінзу, праходзіць міма кропкі перасячэння ўвагнутай лінзы і галоўнай восі.
Фарміраванне выявы (два прамяні)
Выкарыстанне толькі двух прамянёў дазваляе атрымаць выяву, як паказана ніжэй. Пры выкарыстанні двух прамянёў магчымыя тры формы выявы.
Прамень 1 і 2
Прамень 1 і 3
Прамень 2 і 3
Каб намаляваць выяву, выкарыстоўваючы толькі два прамяні, трэба ўлічваць адлегласць да аб'екта ад увагнутай лінзы. Калі адлегласць да аб'екта ад увагнутай лінзы такая, як на малюнку вышэй, існуе тры спосабы намаляваць выяву, выкарыстоўваючы толькі два прамяні. Калі адлегласць да аб'екта ад увагнутай лінзы адрозніваецца ад малюнка вышэй,
напрыклад, калі аб'ект знаходзіцца паміж фокуснай кропкай і лінзай, то няма патрэбы ў трох спосабах малявання выявы, магчыма, ёсць толькі два спосабы малявання.
Калі вы малюеце выяву з дапамогай увагнутай лінзы, вы можаце выбраць адзін метад і не трэба выкарыстоўваць два ці тры спосабы.
Фарміраванне выявы (тры прамяні)
Выява можа быць намалявана з дапамогай трох прамянёў, як паказана на малюнку ніжэй.
Калі адлегласць ад аб'екта да ўвагнутай лінзы не такая, як на малюнку вышэй, напрыклад, аб'ект знаходзіцца паміж увагнутай лінзай і фокуснай кропкай,
або калі аб'ект знаходзіцца паміж фокуснай кропкай і цэнтрам крывізны ўвагнутай лінзы, то неабавязкова, каб фармаванне выявы можна было намаляваць трыма спосабамі, як на малюнку вышэй. Можа быць толькі два спосабы намаляваць фармаванне выявы.
Калі ласка, звярніце ўвагу на прыклад фармавання выявы ўвагнутай лінзай, дзе адлегласць аб'екта ад увагнутых лінзаў змяняецца ў залежнасці ад фармавання выявы ўвагнутай лінзай.
10 канцэптуальных пытанняў і адказаў аб дыяграмах прамянёў для рассейвальнай (ўвагнутай) лінзы.
1. Якое прызначэнне мае дыяграма прамянёў у кантэксце рассейвальнай лінзы?
Дыяграма прамянёў — гэта схематычнае адлюстраванне таго, як прамяні святла змяняюць кірунак пры праходжанні праз лінзу. У кантэксце рассейвальнай лінзы яна ілюструе, як падаючыя прамяні святла разыходзяцца пасля праходжання праз лінзу і як яны выглядаюць так, быццам паходзяць з адной кропкі на тым жа баку лінзы, што і ўваходнае святло (факусная кропка).
2. Якія стандартныя прамяні выкарыстоўваюцца для пабудовы дыяграмы прамянёў рассейвальнай лінзы?
Выкарыстоўваюцца тры стандартныя прамяні:
- Першы прамень рухаецца паралельна галоўнай восі, а затым пасля праламлення здаецца, што ён выходзіць з фокуснай кропкі.
- Другі прамень праходзіць прама праз цэнтр крышталіка, не пераламляючыся.
- Трэці прамень накіраваны да фокуснай кропкі на процілеглым баку лінзы і выходзіць паралельна галоўнай восі.
3. Чым адрозніваецца выява, утвораная рассейвальнай лінзай, на дыяграмах прамянёў у параўнанні з збіральнай лінзай?
На дыяграмах прамянёў рассейвальная лінза заўсёды ўтварае ўяўнае, вертыкальнае і паменшанае выява, размешчанае па той жа бок ад лінзы, што і аб'ект. З іншага боку, збіральная лінза можа ўтвараць рэальныя, перавернутыя выявы (калі аб'ект знаходзіцца за фокуснай кропкай) або ўяўныя, вертыкальныя выявы (калі аб'ект знаходзіцца бліжэй, чым фокусная кропка).
4. Чаму выява, якая ўтвараецца рассейвальнай лінзай, заўсёды віртуальная, як відаць на прамянёвых дыяграмах?
На дыяграмах прамянёў для рассейвальных лінзаў праламлёныя прамяні разыходзяцца і насамрэч не сустракаюцца на другім баку лінзы. Замест гэтага здаецца, што яны паходзяць з пункта, які знаходзіцца на тым жа баку лінзы, што і аб'ект, што прыводзіць да ўяўнага малюнка.
5. Як можна вызначыць павелічэнне выявы па дыяграме прамянёў рассейвальнай лінзы?
Павелічэнне выявы можна вызначыць з дапамогай прамянёвай дыяграмы, параўнаўшы вышыню выявы (ад галоўнай восі да верху выявы) з вышынёй аб'екта. У выпадку рассейвальнай лінзы выява заўсёды будзе меншай за аб'ект, што сведчыць пра павелічэнне меншае за 1.
6. Якая роля галоўнай восі ў прамянёвай дыяграме рассейвальнай лінзы?
Галоўная вось на дыяграме прамянёў — гэта лінія, якая праходзіць праз цэнтр лінзы і перпендыкулярная да яе. Яна служыць арыенцірам для адсочвання шляху светлавых прамянёў і вызначэння месцазнаходжання аб'екта, выявы і факусных кропак.
7. Як адлюстроўваецца фокусная кропка на прамянёвай дыяграме рассейвальнай лінзы?
На дыяграме прамянёў фокус рассейвальнай лінзы пазначаецца як кропка, з якой прамяні святла, паралельныя галоўнай восі, разыходзяцца пасля праходжання праз лінзу. Гэтая кропка знаходзіцца на тым жа баку лінзы, што і падаючае святло.
8. Як на дыяграме прамянёў рассейвальнай лінзы залежыць адлегласць паміж лінзай і выявай ад адлегласці да аб'екта і фокуснай адлегласцю?
Суадносіны вызначаюцца формулай лінзы 1/f = 1/v – 1/u, дзе f — фокусная адлегласць, v — адлегласць да выявы, а u — адлегласць да аб'екта. Паколькі рассейвальная лінза мае адмоўную фокусную адлегласць, адлегласць да выявы таксама адмоўная, што паказвае на тое, што выява фарміруецца з таго ж боку лінзы, што і аб'ект.
9. Як можна прадказаць месцазнаходжанне выявы з дапамогай дыяграмы прамянёў для рассейвальнай лінзы?
Месцазнаходжанне выявы можна прадказаць, падоўжыўшы праламлёныя прамяні назад з боку аб'екта, пакуль яны не сустрэнуцца. Кропка, дзе падаўжэнні гэтых прамянёў перасякаюцца, і з'яўляецца месцазнаходжаннем выявы.
10. Што адбываецца з выявай на дыяграме прамянёў, калі аб'ект набліжаецца да рассейвальнай лінзы?
Па меры набліжэння аб'екта да рассейвальнай лінзы выява таксама набліжаецца да лінзы, але застаецца з таго ж боку. Больш за тое, памер выявы памяншаецца па меры набліжэння аб'екта да лінзы.
