Artikolo pri diverĝantaj (konkavaj) lensoj
Difino de la konkavaj lensoj
Unu tipo de lenso uzata en ĉiutaga vivo estas la konkava lenso. Konkava lenso estas lenso kun pli maldika centro kaj pli dikaj randoj. La konkavaj lensoj estas kutime cirklaj, kvankam ekzistas ankaŭ lensoj, kiuj ne estas cirklaj. La konkavaj lensoj, kiel konveksaj lensoj, estas faritaj el vitro tiel ke la lenso havas refraktan indicon pli grandan ol la refrakta indico de la aero.
Tipoj de konkavaj lensoj
Ĝenerale, ekzistas tri tipoj de konkavaj lensoj, kies formo aspektas kiel en la suba figuro (flanka vido).
La uzo de konkavaj lensoj
Se la okuloj de persono ne povas klare vidi malproksimajn objektojn aŭ la persono estas miopa, tiam li uzas konkavan lenson aŭ diverĝan lenson aŭ negativan lenson por helpi sian vidkapablon. La konkavaj lensoj estas uzataj sur okulvitroj aŭ kontaktlensoj por helpi personon vidi objektojn. Krom esti aplikataj al optikaj okulvitroj kaj kontaktlensoj, konkavaj lensoj ankaŭ estas uzataj en optikaj teleskopoj.
La fokusa punkto (F) de la konkava lenso
Observu la figuron. La lumfasko, kiu venas de objektoj tre malproksimaj, kiel la suno, estas paralela al la ĉefa akso de la lenso. En la figuro, la ĉefa akso de la lenso estas blua linio.
Lumfasko venas sur la lenssurfacon, kiu estas konkava, kaj la lenso refraktas la lumfaskon. Refrakto de lumo fare de la konkava lenso obeas la leĝon de refrakto de lumo. Ĉiuj lumradioj estas refraktitaj kvazaŭ venus de la fokuso de F₂ , kaj la refraktita lumfasko disvastiĝas en diversaj direktoj. La refraktita lumfasko disvastiĝas en pluraj direktoj, tiel ke la konkava lenso nomiĝas la diverĝa lenso.
La fokuso de F2 estas la loko de la bildo de tre malproksima objekto. Se la lumfasko refraktita de konkava lenso venas de la suno, la bildo de la suno aperos ĉe la fokuso de F2La homa okulo konsideras, ke la lumfasko moviĝas rekte. Tial, la lumfasko refraktiĝas kvazaŭ ĝi venus de la F2 fokuso, eĉ kvankam la refraktita lumradio ne trapasas la fokuson. Ĉar la lumfasko ne trapasas la fokuson, la fokuso de la konkava lenso estas virtuala, kaj la bildo de la objekto, kiu aspektas kvazaŭ ĝi estus ĉe la fokuso, ankaŭ estas virtuala.
La bildo de la konkava lenso
La konkavaj lensoj povas formi nur virtualajn bildojn. La virtuala bildo ne ekzistas sed kvazaŭ ĝi ekzistus ĉar la homa okulo vidas la lumfaskon moviĝantan rekte tiel ke la homa cerbo konkludas ke la bildo ekzistas. Se ekrano estas metita ĉe punkto kie estas virtuala bildo, ne estas bildo sur la ekrano. La bildformado per la konkavaj lensoj estas detale klarigita en la temo de bildformado per la konkavaj lensoj.
10 koncipaj demandoj kaj respondoj pri diverĝaj (konkavaj) lensoj.
1. Kio estas diverĝanta lenso kaj kiaj estas ĝiaj ĉefaj karakterizaĵoj?
Diverĝanta lenso, ankaŭ konata kiel konkava lenso, estas lenso kiu disvastigas refraktitajn lumradiojn. Ŝlosilaj karakterizaĵoj inkluzivas pli maldikan centron ol randoj, lumradioj diverĝas post refrakto, kaj ĝi ĉiam formas virtualan, vertikalan kaj reduktitan bildon.
2. Kiel diverĝanta lenso influas paralelajn lumradiojn?
Diverĝanta lenso kaŭzos, ke paralelaj lumradioj disvastiĝas (diverĝas) kaj ŝajnas veni de ununura punkto nomata la fokuso. La fokuso estas sur la sama flanko de la lenso kiel la alvenanta lumo.
3. Kio estas la formulo por lensa povumo kaj kiel ĝi estas aplikata al diverĝanta lenso?
La formulo por lensa povumo estas P = 1/f, kie P estas la povumo de la lenso kaj f estas la fokusa distanco. Por diverĝa lenso, la fokusa distanco estas konsiderata negativa, tial la povumo de diverĝa lenso ankaŭ estas negativa.
4. Ĉu diverĝanta lenso povas produkti realan bildon? Klarigu.
Ne, diverĝanta lenso ne povas produkti realan bildon. Tio estas ĉar la lumradioj diverĝas post trapaso de la lenso kaj ŝajnas veni de punkto sur la sama flanko de la lenso kiel la lumfonto, tiel kreante virtualan bildon.
5. Kiel la bildo formita de diverĝanta lenso diferencas de tiu formita de konverĝanta lenso?
Diverĝanta lenso formas virtualan, vertikalan kaj reduktitan bildon, dum konverĝanta lenso povas formi realajn, inversajn bildojn (se la objekto estas preter la fokuso) aŭ virtualajn, vertikalajn bildojn (se la objekto estas en pozicio pli proksima ol la fokuso).
6. Kiel la formulo de la lensofaristo diferencigas inter konverĝanta kaj diverĝanta lenso?
La formulo de la lensofaristo estas 1/f = (n²/n¹ – 1) x (1/R¹ – 1/R²), kie f estas la fokusa distanco, n² kaj n¹ estas la refraktaj indicoj, kaj R¹ kaj R² estas la kurbec-radiusoj. Por diverĝa lenso, R¹ estas negativa kaj R² estas pozitiva (konsiderante la konvencion, ke la radiuso estas pozitiva se la kurbec-centro estas sur la kontraŭa flanko de la lumo), dum por konverĝa lenso, ambaŭ estas pozitivaj.
7. Kiel diverĝanta lenso influas la vojon de lumradio trapasanta ĝian optikan centron?
Lumradio, kiu trapasas la optikan centron de diverĝa lenso, daŭras en rekta linio, netuŝita de la lenso. Tio estas ĉar la incida angulo de la lumo estas 0° ĉe la optika centro.
8. Kio estas la fokusa distanco de diverĝa lenso kaj kiel ĝi estas konvencie reprezentita?
La fokusa distanco de diverĝanta lenso estas la distanco inter la lenso kaj la punkto, de kie ŝajnas origini diverĝantaj lumradioj. Konvencie, ĝi estas reprezentita kiel negativa valoro, indikante ke la fokuso estas sur la sama flanko de la lenso kiel la alvenanta lumo.
9. Kio okazas al la bildograndeco kaj pozicio kiam objekto moviĝas pli for de diverĝanta lenso?
Dum objekto moviĝas pli for de diverĝanta lenso, la bildograndeco malpliiĝas kaj la bildpozicio moviĝas pli proksimen al la lenso. Tamen, la bildo restas vertikala kaj virtuala.
10. Ĉu diverĝantaj lensoj povas esti uzataj por korekti certajn okuldifektojn? Se jes, kiuj?
Jes, diverĝantaj lensoj uzeblas por korekti miopecon aŭ miopecon. Ĉi tiu kondiĉo karakteriziĝas per la nekapablo de la okulo fokusiĝi sur malproksimaj objektoj, kio kaŭzas ilian aspekton malklara. La diverĝanta lenso helpas disvastigi la lumon antaŭ ol ĝi eniras la okulon, efike movante la bildon reen al la retino.
