Artikkeli kokoavista (kuperista) linsseistä
Kuperan linssin määritelmä
Yksi jokapäiväisessä elämässä käytetty linssityyppi on kupera linssi. Kupera linssi on linssi, jonka keskiosa on paksumpi ja reunat ohuemmat. Kuperat linssit ovat yleensä pyöreitä ja valmistettu lasista, joten linssin taitekerroin on korkeampi kuin ilman taitekerroin.
Kuperien linssien tyypit
Yleisesti ottaen kuperia linssejä on kolmenlaisia, joiden muoto on alla olevan kuvan mukainen (sivukuva).
Kuperien linssien käyttö
Jos henkilön silmät eivät näe selvästi lähellä olevia kohteita tai hän on kaukonäköinen, hän voi käyttää kuperaa linssiä, kokoavaa linssiä tai positiivista linssiä näkönsä parantamiseksi. Kuperia linssejä käytetään silmälaseissa tai piilolinsseissä auttamaan likinäköisiä ihmisiä. Kuperaa linssiä käytetään myös suurennuslasina, optisissa instrumenteissa kameroissa, kiikareissa, teleskooppioptiikassa ja optisissa mikroskoopeissa.
Kuperan linssin polttopiste (F)
Tarkkaile sivussa olevaa kuvaa. Hyvin kaukaisten kohteiden, kuten auringon, valonsäde on linssin pääakselin suuntainen. Kuvassa linssin pääakseli on sininen viiva.
Valonsäde tulee linssin kuperalle pinnalle, ja linssi taittaa valonsäteen. Valon taittuminen kuperasta linssistä noudattaa valon taittumisen lakia. Kaikki tulevat valonsäteet taittuvat kuperasta linssistä kohti F2:n polttopistettä , ja valonsäteet leikkaavat polttopisteessä.
Valonsäde taittuu polttopisteeseen. Siksi kuperaa linssiä kutsutaan konvergentiksi linssiksi. Koska kaikki valo leikkaa F:n polttopisteessä2, voidaan sanoa, että F:n keskipiste2 on hyvin kaukaisen kohteen kuvan sijainti. Jos kuperan linssin taittama valonsäde tulee auringosta, auringon kuva näkyy F:n polttopisteessä.2.
Koska valonsäde kulkee polttopisteen läpi, kuperan linssin polttopiste on todellinen ja polttopisteessä sijaitseva kuva on todellinen.
Kuperan linssin kuva
Toisin kuin koverat linssit, jotka voivat muodostaa vain virtuaalikuvia, kuperat linssit voivat muodostaa sekä oikeita että virtuaalikuvia. Virtuaalikuvaa ei ole olemassa, vaan se ikään kuin olisi olemassa, koska ihmissilmä näkee valonsäteen liikkuvan suoraan, jolloin ihmisaivot päättelevät kuvan olevan olemassa. Jos näyttö sijoitetaan kohtaan, jossa on virtuaalikuva, näytöllä ei ole kuvaa. Päinvastoin, todellinen kuva on olemassa. Jos näyttö sijoitetaan kohtaan, jossa on todellinen kuva, kuva näkyy näytöllä. Kuperien linssien aikaansaama kuvan muodostuminen on selitetty yksityiskohtaisesti kuperien linssien aikaansaamaa kuvanmuodostusta käsittelevässä aiheessa.
- KysymysMinkä tyyppisen kuvan muodostaa kokoava (kupera) linssi, kun kohde sijoitetaan polttopisteen ulkopuolelle? VastausKun kohde sijoitetaan kokoavan linssin polttopisteen ulkopuolelle, se muodostaa todellisen, käänteisen ja pienennetyn tai suurennettun kuvan kohteen etäisyydestä linssistä riippuen.
- KysymysMiten kohteen sijainti vaikuttaa kokoavan linssin muodostaman kuvan kokoon? VastausKun kohde on äärettömyydessä, kuva on pisteen kokoinen ja sijaitsee polttopisteessä. Kun kohde liikkuu lähemmäs linssiä, kuvan koko kasvaa. Kun kohde on polttopisteessä, kuvasta tulee äärettömän suuri.
- KysymysMissä kokoavan linssin muodostama kuva sijaitsee, kun kohde on äärettömyydessä? VastausKun kohde on äärettömyydessä, kuva muodostuu linssin vastakkaisella puolella olevaan polttopisteeseen.
- KysymysMiten kokoavan linssin polttoväli vaikuttaa kuvan sijaintiin ja kokoon? VastausLyhyempi polttoväli saa kuvan muodostumaan lähemmäksi linssiä ja on pienempi, kun taas pidempi polttoväli saa kuvan muodostumaan kauemmas linssistä ja olemaan suurempi, koska kohteen etäisyys on vakio.
- KysymysVoiko kokoava linssi koskaan tuottaa virtuaalikuvaa? VastausKyllä, kokoava linssi voi tuottaa virtuaalikuvan, kun kohde sijoitetaan linssin polttovälin sisälle. Kuva on virtuaalinen, pystysuora ja suurennettu.
- KysymysMiten kohteen etäisyyden muuttaminen vaikuttaa kokoavan linssin muodostaman kuvan sijaintiin ja luonteeseen? VastausKun kohde lähestyy linssiä, kuva liikkuu poispäin linssistä ja suurenee. Jos kohdetta liikutetaan polttovälin sisällä, kuvasta tulee virtuaalinen, pystysuora ja suurennettu.
- KysymysKun kohde asetetaan kokoavan linssin polttopisteeseen, mihin kuva sijoittuu? VastausKun kohde asetetaan kokoavan linssin polttopisteeseen, kuva muodostuu äärettömyyteen.
- KysymysVoiko kokoava linssi muodostaa pystysuoran kuvan? VastausKyllä, kokoava linssi voi muodostaa pystysuuntaisen kuvan, mutta vain silloin, kun kohde on polttopisteen sisällä. Tässä tapauksessa muodostuva kuva on virtuaalinen, pystysuuntainen ja suurennettu.
- KysymysVaikuttaako linssin materiaali (lasi, muovi jne.) kokoavan linssin muodostaman kuvan ominaisuuksiin? VastausLinssin materiaali voi vaikuttaa polttoväliin erilaisten taitekertoimien vuoksi, jotka puolestaan voivat vaikuttaa kuvan sijaintiin ja kokoon. Mutta se ei muuta perussääntöä: kokoava linssi muodostaa todellisen ja käänteisen kuvan, kun kohde on polttopisteen ulkopuolella, ja virtuaalisen, pystysuoran ja suurennettun kuvan, kun kohde on polttopisteen sisällä.
-
Kysymys : Mitä kokoavan linssin muodostamalle kuvalle tapahtuu, kun kohde liikkuu polttopisteestä kohti linssiä? Vastaus : Kun kohde liikkuu polttopisteestä kohti linssiä, kuva liikkuu poispäin linssistä vastakkaista reunaa pitkin, kasvaa ja lopulta siitä tulee virtuaalinen, pystysuora ja suurennettu kuva, kun kohde on polttopisteen sisällä.
