Статия за разсейващите (вдлъбнати) лещи
Определение на вдлъбнатите лещи
Един вид лещи, използвани в ежедневието, са вдлъбнатите лещи. Вдлъбнатите лещи са лещи с по-тънък център и по-дебели краища. Вдлъбнатите лещи обикновено са кръгли, въпреки че има и лещи, които не са кръгли. Вдлъбнатите лещи, подобно на изпъкналите лещи, са изработени от стъкло, така че лещата има коефициент на пречупване, по-голям от коефициента на пречупване на въздуха.
Видове вдлъбнати лещи
Като цяло има три вида вдлъбнати лещи, като формата на лещата изглежда както на фигурата по-долу (страничен изглед).
Използването на вдлъбнати лещи
Ако очите на човек не могат да виждат ясно отдалечени обекти или човекът е късоглед, тогава той използва вдлъбната леща, разсейваща леща или отрицателна леща, за да подобри зрението си. Вдлъбнатите лещи се използват в очила или контактни лещи, за да помогнат на човек да вижда обекти. Освен че се прилагат в оптични очила и контактни лещи, вдлъбнатите лещи се използват и в оптичните телескопи.
Фокусната точка (F) на вдлъбнатата леща
Обърнете внимание на фигурата. Светлинният лъч, който идва от обекти, които са много далеч, като слънцето, е успореден на главната ос на лещата. На фигурата главната ос на лещата е синя линия.
Светлинен лъч попада върху повърхността на лещата, която е вдлъбната, и лещата пречупва светлинния лъч. Пречупването на светлината от вдлъбнатата леща се подчинява на закона за пречупване на светлината. Всички светлинни лъчи се пречупват, сякаш идват от фокусната точка F² , и пречупеният светлинен лъч се разпространява в различни посоки. Пречупеният светлинен лъч се разпространява в множество посоки, така че вдлъбнатата леща се нарича разсейваща леща.
Фокусната точка на Ф2 е местоположението на изображението от много отдалечен обект. Ако светлинният лъч, пречупен от вдлъбната леща, идва от слънцето, изображението на слънцето ще се появи във фокусната точка на F2Човешкото око смята, че светлинният лъч се движи праволинейно. Следователно, светлинният лъч се пречупва, сякаш идва от F2 фокална точка, въпреки че пречупеният лъч светлина не преминава през фокалната точка. Тъй като светлинният лъч не преминава през фокалната точка, фокалната точка на вдлъбнатата леща е виртуална и изображението на обекта, което изглежда сякаш е във фокалната точка, също е виртуално.
Изображението на вдлъбнатата леща
Вдлъбнатите лещи могат да формират само виртуални изображения. Виртуалното изображение не съществува, а сякаш съществува, защото човешкото око вижда светлинния лъч, движещ се праволинейно, така че човешкият мозък заключава, че изображението съществува. Ако екранът е поставен в точка, където има виртуално изображение, на екрана няма изображение. Формирането на изображението от вдлъбнатите лещи е обяснено подробно в темата за формиране на изображение от вдлъбнати лещи.
10 концептуални въпроса и отговора за разсейващи (вдлъбнати) лещи.
1. Какво е разсейваща леща и какви са нейните ключови характеристики?
Разсейващата леща, известна още като вдлъбната леща, е леща, която разпръсква пречупените светлинни лъчи. Ключовите ѝ характеристики включват по-тънък център от краищата, светлинните лъчи се разминават след пречупване и винаги образува виртуално, изправено и намалено изображение.
2. Как разсейващата леща влияе на паралелните светлинни лъчи?
Разсейващата леща ще доведе до разпръскване (дивергенция) на успоредни светлинни лъчи, които изглеждат сякаш идват от една точка, наречена фокусна точка. Фокусната точка е от същата страна на лещата, както и входящата светлина.
3. Каква е формулата за оптическата сила на лещата и как се прилага към разсейваща леща?
Формулата за оптическата сила на лещата е P = 1/f, където P е оптическата сила на лещата, а f е фокусното разстояние. За разсейваща леща фокусното разстояние се счита за отрицателно, следователно и оптическата сила на разсейващата леща е отрицателна.
4. Може ли разсейваща леща да създаде реално изображение? Обяснете.
Не, разсейващата леща не може да създаде реално изображение. Това е така, защото светлинните лъчи се разминават след преминаване през лещата и изглежда сякаш идват от точка от същата страна на лещата като източника на светлина, като по този начин създават виртуално изображение.
5. По какво се различава изображението, образувано от разсейваща леща, от това, образувано от събирателна леща?
Разсейващата леща образува виртуално, вертикално и намалено изображение, докато събирателната леща може да образува реални, обърнати изображения (ако обектът е отвъд фокусната точка) или виртуални, вертикални изображения (ако обектът е в позиция, по-близка от фокусната точка).
6. Как формулата на производителя на лещи разграничава събирателна и разсейваща леща?
Формулата на производителя на лещи е 1/f = (n2/n1 – 1) x (1/R1 – 1/R2), където f е фокусното разстояние, n2 и n1 са коефициентите на пречупване, а R1 и R2 са радиусите на кривината. За разсейваща леща R1 е отрицателен, а R2 е положителен (като се има предвид конвенцията, че радиусът е положителен, ако центърът на кривината е от противоположната страна на светлината), докато за събирателна леща и двата са положителни.
7. Как разсейващата леща влияе на пътя на светлинния лъч, преминаващ през нейния оптичен център?
Светлинен лъч, който преминава през оптичния център на разсейваща леща, продължава по права линия, незасегнат от лещата. Това е така, защото ъгълът на падане на светлината е 0° в оптичния център.
8. Какво е фокусното разстояние на разсейваща леща и как се представя конвенционално?
Фокусното разстояние на разсейващата леща е разстоянието между лещата и точката, от която изглежда, че произлизат разсейващите се светлинни лъчи. Обикновено се представя като отрицателна стойност, което показва, че фокусът е от същата страна на лещата, както и входящата светлина.
9. Какво се случва с размера и позицията на изображението, когато обектът се отдалечава от разсейваща леща?
С отдалечаването на обекта от разсейващата леща, размерът на изображението намалява и позицията му се приближава до лещата. Изображението обаче остава вертикално и виртуално.
10. Могат ли разсейващите лещи да се използват за коригиране на определени очни дефекти? Ако да, кои?
Да, разсейващите лещи могат да се използват за корекция на миопия или късогледство. Това състояние се характеризира с неспособността на окото да фокусира върху отдалечени обекти, което ги кара да изглеждат замъглени. Разсейващата леща помага, като разпръсква светлината, преди да влезе в окото, като по този начин ефективно премества изображението обратно към ретината.
