Artikkel hajuvate (nõgusate) läätsede kohta
Nõgusate läätsede määratlus
Üks igapäevaelus kasutatav läätsetüüp on nõguslääts. Nõguslääts on lääts, millel on õhem keskosa ja paksemad servad. Nõgusläätsed on tavaliselt ümmargused, kuigi on ka läätsi, mis ei ole ümmargused. Nõgusläätsed, nagu ka kumerad läätsed, on valmistatud klaasist, nii et läätse murdumisnäitaja on suurem kui õhu murdumisnäitaja.
Nõgusate läätsede tüübid
Üldiselt on kolme tüüpi nõgusläätsi, mille kuju näeb välja nagu alloleval joonisel (külgvaade).
Nõgusate läätsede kasutamine
Kui inimese silmad ei näe kaugeid objekte selgelt või kui inimene on lühinägelik, kasutab ta nägemise parandamiseks nõgusläätse, divergentläätse või negatiivset läätse. Nõgusläätsi kasutatakse prillidel või kontaktläätsedel, et aidata inimesel objekte näha. Lisaks optilistele prillidele ja kontaktläätsedele kasutatakse nõgusläätsi ka optilises teleskoobis.
Nõgusläätse fookuspunkt (F)
Jälgi joonist. Valgusvihk, mis tuleb väga kaugel asuvatelt objektidelt, näiteks päikeselt, on paralleelne läätse peateljega. Joonisel on läätse peateljeks sinine joon.
Valguskiir langeb läätse nõgusale pinnale ja lääts murrab valguskiire. Valguse murdumine nõgusläätses järgib valguse murdumise seadust. Kõik valguskiired murduvad justkui tuleksid F2 fookuspunktist ja murdunud valguskiir levib eri suundades. Murdunud valguskiir levib mitmes suunas, mistõttu nõgusläätse nimetatakse hajuvaks läätseks.
F-i keskpunkt2 on väga kauge objekti kujutise asukoht. Kui nõgusläätse poolt murdunud valgusvihk tuleb päikeselt, siis päikese kujutis ilmub F fookuspunkti.2Inimese silm peab valgusvihku sirgelt liikuvaks. Seetõttu murdub valgusvihk nii, nagu tuleks see F-st.2 fookuspunkt, isegi kui murdunud valguskiir ei läbi fookuspunkti. Kuna valgusvihk ei läbi fookuspunkti, on nõgusläätse fookuspunkt virtuaalne ja objekti kujutis, mis paistab olevat fookuspunktis, on samuti virtuaalne.
Nõgusläätse kujutis
Nõgusläätsed saavad moodustada ainult virtuaalseid kujutisi. Virtuaalset kujutist ei eksisteeri, vaid see justkui eksisteeriks, sest inimsilm näeb valgusvihku otse liikumas, mistõttu inimaju järeldab, et kujutis on olemas. Kui ekraan asetatakse kohta, kus on virtuaalne kujutis, siis ekraanil kujutist ei ole. Kujutise moodustumist nõgusläätsede abil on üksikasjalikult selgitatud teemas "Kujutise moodustumine nõgusläätsede abil".
10 kontseptuaalset küsimust ja vastust hajuvate (nõgusate) läätsede kohta.
1. Mis on hajuv lääts ja millised on selle põhiomadused?
Hajuv lääts, tuntud ka kui nõgus lääts, on lääts, mis hajutab murdunud valguskiiri. Selle peamised omadused on õhem keskosa kui servad, valguskiired hajuvad pärast murdumist ning see moodustab alati virtuaalse, püstise ja vähendatud kujutise.
2. Kuidas hajuv lääts mõjutab paralleelseid valguskiiri?
Hajutav lääts põhjustab paralleelsete valguskiirte hajumist (hajumist) ja paistab tulevat ühest punktist, mida nimetatakse fookuspunktiks. Fookuspunkt asub läätse samal küljel kui langev valgus.
3. Mis on läätse võimsuse valem ja kuidas seda hajuvale läätsele rakendatakse?
Läätse võimsuse valem on P = 1/f, kus P on läätse võimsus ja f on fookuskaugus. Hajutava läätse puhul loetakse fookuskaugust negatiivseks, seega on ka hajuva läätse võimsus negatiivne.
4. Kas hajuv lääts saab tekitada reaalse kujutise? Selgitage.
Ei, hajuv lääts ei saa tekitada reaalset kujutist. Selle põhjuseks on asjaolu, et valguskiired pärast läätse läbimist hajuvad ja näivad tulevat punktist, mis asub läätse samal küljel kui valgusallikas, luues seega virtuaalse kujutise.
5. Mille poolest erineb hajuva läätse ja koondava läätse moodustatud pilt?
Hajuv lääts moodustab virtuaalse, püstise ja vähendatud pildi, koondav lääts aga võib moodustada reaalseid, ümberpööratud pilte (kui objekt asub fookuspunktist kaugemal) või virtuaalseid, püstiseid pilte (kui objekt asub fookuspunktist lähemal).
6. Kuidas eristab läätsevalmistaja valem koondavat ja hajuvat läätse?
Läätsevalmistaja valem on 1/f = (n2/n1 – 1) x (1/R1 – 1/R2), kus f on fookuskaugus, n2 ja n1 on murdumisnäitajad ning R1 ja R2 on kõverusraadiused. Hajuva läätse korral on R1 negatiivne ja R2 positiivne (arvestades kokkulepet, et raadius on positiivne, kui kõveruskese asub valguse vastasküljel), koondava läätse korral aga on mõlemad positiivsed.
7. Kuidas mõjutab hajuv lääts oma optilist keskpunkti läbiva valguskiire teed?
Hajuva läätse optilist keskpunkti läbiv valguskiir jätkub sirgjooneliselt, läätsest mõjutamata. See on tingitud asjaolust, et valguse langemisnurk optilises keskmes on 0°.
8. Milline on hajuva läätse fookuskaugus ja kuidas seda tavapäraselt kujutatakse?
Hajuva läätse fookuskaugus on kaugus läätse ja punkti vahel, kust hajuvad valguskiired näivad lähtuvat. Tavaliselt esitatakse seda negatiivse väärtusena, mis näitab, et fookus on läätse samal küljel kui langev valgus.
9. Mis juhtub pildi suuruse ja asukohaga, kui objekt liigub hajutavast läätsest kaugemale?
Kui objekt liigub hajutavast läätsest kaugemale, väheneb pildi suurus ja pildi asukoht liigub läätse lähedale. Pilt jääb aga püstiseks ja virtuaalseks.
10. Kas hajutusläätsi saab kasutada teatud silmadefektide korrigeerimiseks? Kui jah, siis milliseid?
Jah, hajutusläätsi saab kasutada lühinägelikkuse ehk lühinägelikkuse korrigeerimiseks. Seda seisundit iseloomustab silma võimetus teravustada kaugetele objektidele, mistõttu need näivad ähmased. Hajutuslääts aitab valgust enne silma sisenemist laiali hajutada, nihutades pildi tõhusalt tagasi võrkkestale.
