Статия за лъчеви диаграми за събирателни (изпъкнали) лещи
Ако даден обект е от едната страна на изпъкналата леща, изпъкналата леща може да формира изображението на обекта. Ако позицията на обекта от едната страна на изпъкналата леща е известна, как да нарисуваме формирането на изображението на обекта? Да предположим, че даден обект е от лявата страна на изпъкналата леща, както е показано по-долу.
Оранжева линия = изпъкнала леща
Синя линия = главна ос
Стрелка (зелена) = обект
F1 = фокусно разстояние 1 и F2 = фокусно разстояние 2
Фигурата на изображението на обекта се получава чрез рисуване на всички светлинни лъчи, преминаващи през обекта, но това е по-малко практично, защото ще има много линии, представляващи светлинните лъчи. За простота са избрани само няколко светлинни лъча, които да представят всички светлинни лъчи, преминаващи през обекта. Тъй като това събитие включва пречупване на светлината, законът за пречупване на светлината трябва да се спазва при рисуване на образуването на изображението.
Три светлинни лъча или три лъча
Лъч 1:
Лъч 1 или светлинният лъч 1, който идва към изпъкналата леща, се насочва успоредно на главната ос на лещата и докосва горния край на обекта.
след това се пречупва от изпъкналата леща, където пречупеният лъч светлина трябва да премине през фокалната точка 2. Входящите лъчи и пречупващите лъчи, които се изтеглят, трябва да отговарят на закона за пречупване на светлината.
Лъч 2:
Лъч 2 или светлинният лъч 2, който идва към изпъкналата леща, се изтегля, за да премине през фокусната точка 1 и да докосне горния край на обекта,
след това се пречупва от изпъкналата леща, където пречупеният лъч светлина трябва да е успореден на главната ос. Входящите лъчи и пречупените лъчи, които се извличат, трябва да отговарят на закона за пречупване на светлината.
Лъч 3:
Лъчът 3 или светлинният лъч 2, който достига до изпъкналата леща, се насочва през точката на пресичане на изпъкналата леща и главната ос и докосва горния край на обекта; след това светлинният лъч се разпространява напред.
Формирането на изображението (два лъча)
Изображението може да се образува само с помощта на два лъча, както е показано по-долу. Ако се използват два лъча, има три възможни образувания на изображения.
Лъч 1 и 2
Лъч 1 и 3
Лъч 2 и 3
Фигурата на формиране на изображението, използваща само два лъча светлина, трябва да се коригира и с разстоянието на обекта от изпъкналата леща. Ако разстоянието на обекта от изпъкналата леща е както на фигурата по-горе, има три начина за начертаване на формирането на изображението, използвайки само два лъча. Ако разстоянието на обекта от изпъкналата леща е различно от фигурата по-горе, например обектът е между фокалната точка и центъра на кривината,
тогава няма нужда от три начина за рисуване на образа, може би има само два начина за рисуване.
Ако начертаете изображение чрез изпъкнала леща, можете да изберете един метод.
Формирането на изображението (три лъча)
Формирането на обекта може да се начертае с помощта на три лъча, както е показано по-долу.
Ако разстоянието на обекта от изпъкналата леща не е като показаното на фигурата по-горе, например, обектът е между изпъкналата леща и фокалната точка или обект е между фокалната точка и центъра на кривината на изпъкналата леща, тогава не е необходимо да се рисува образуването на изображението, използвайки три начина, както е показано на фигурата по-горе. Може да има само два начина за рисуване на образуването на изображението.
- въпросКои са трите основни лъча, използвани при рисуване на лъчеви диаграми за събирателна леща? ОтговорТрите главни лъча са: (1) успоредният лъч, който идва успоредно на главната ос и преминава през далечната фокална точка след пречупване; (2) централният лъч, който преминава право през центъра на лещата без отклонение; (3) фокалният лъч, който се приближава до лещата, преминавайки през близката фокална точка и напуска лещата успоредно на главната ос.
- въпросКак се държи лъчът, преминаващ през оптичния център на лещата, в лъчева диаграма за събирателна леща? ОтговорЛъчите, които преминават през оптичния център на лещата, продължават в същата посока без да се огъват. Това е така, защото двете повърхности на лещата в оптичния център са успоредни и следователно няма нетно отклонение.
- въпросВ лъчева диаграма на събирателна леща, къде се пречупва лъчът, който първоначално се движи успоредно на главната ос? ОтговорЛъчът, който първоначално се движи успоредно на главната ос, се пречупва през лещата и преминава през фокусната точка от другата страна на лещата.
- въпросКак се държи лъчът, преминаващ през близката фокална точка, в лъчева диаграма за събирателна леща? ОтговорЛъчът, преминаващ през близката фокална точка, при пречупване ще излезе от лещата и ще се движи успоредно на главната ос.
- въпросВ лъчева диаграма за събирателна леща, къде се пресичат пречупените лъчи, когато обектът е извън фокусната точка? ОтговорКогато обектът е отвъд фокалната точка, пречупените лъчи се пресичат от противоположната страна на лещата, образувайки реално и обърнато изображение.
- въпросКакво представлява пресечната точка на пречупените лъчи в лъчева диаграма за събирателна леща? ОтговорПресечната точка на пречупените лъчи представлява местоположението на изображението, образувано от лещата. Това може да бъде реално или виртуално изображение, в зависимост от позицията на обекта.
- въпросКак се променя местоположението на изображението в лъчева диаграма, когато обектът се движи от безкрайността към лещата? Отговор: Докато обектът се движи от безкрайност към лещата, изображението се движи от фокалната точка от противоположната страна на лещата към безкрайност. Ако обектът пресече фокалната точка и попадне в нея, изображението става виртуално, изправено и увеличено и изглежда сякаш се намира от същата страна като обекта.
- въпросВ лъчева диаграма за събирателна леща, откъде изглежда се разминават пречупените лъчи, когато обектът е във фокусната точка? ОтговорКогато обектът е във фокусната точка, пречупените лъчи сякаш се разминават от точка от същата страна на лещата като обекта, което показва местоположението на виртуалното, изправено и увеличено изображение.
- въпросКакво означава, когато пречупените лъчи в лъчева диаграма за събирателна леща не се пресичат? ОтговорАко пречупените лъчи не се пресичат, това означава, че образуваното изображение е виртуално. Това се случва, когато обектът е поставен във фокусното разстояние на лещата. В този случай лъчите сякаш се разминават от точка зад лещата, от страната на обекта.
-
въпросКак материалът на лещата влияе на лъчевата диаграма на събирателната леща? ОтговорМатериалът на лещата влияе върху нейния коефициент на пречупване. По-високият коефициент на пречупване кара лъчите да се огъват повече при навлизането им в лещата, променяйки позициите на фокалните точки и по този начин влияейки на получената лъчева диаграма. Основните правила за рисуване на лъчева диаграма обаче остават същите.
