Artigo sobre diagramas de raios para lentes converxentes (convexas)
Se un obxecto está nun lado da lente convexa, a lente convexa pode formar a imaxe do obxecto. Se se coñece a posición do obxecto nun lado da lente convexa, como debuxar a formación da imaxe do obxecto? Supoñamos que un obxecto está no lado esquerdo da lente convexa, como se mostra a continuación.
Liña laranxa = lente convexa
Liña azul = eixe principal
Frecha (verde) = obxecto
F1 = distancia focal 1 e F2 = distancia focal 2
A figura da imaxe do obxecto obtense debuxando todos os feixes de luz que pasan a través do obxecto, pero isto é menos práctico porque haberá moitas liñas que representarán os feixes de luz. Para simplificar, só se escolle uns poucos feixes de luz para representar todos os feixes de luz que pasan a través do obxecto. Dado que este evento implica a refracción da luz, débese obedecer a lei da refracción da luz ao debuxar a formación da imaxe.
Tres raios de luz ou tres feixes de luz
Raio 1:
O raio 1 ou o feixe de luz 1 que chega á lente convexa é debuxado paralelo ao eixe principal da lente e toca o extremo superior do obxecto,
despois refractado pola lente convexa, onde o feixe de luz refractado debe pasar polo punto focal 2. Os raios incidentes e os raios refractivos que se debuxan deben cumprir a lei da refracción da luz.
Raio 2:
O raio 2 ou o feixe de luz 2 que chega á lente convexa é atraído para pasar polo punto focal 1 e tocar o extremo superior do obxecto,
despois refractada pola lente convexa, onde o feixe de luz refractado debe ser paralelo ao eixe principal. Os raios incidentes e os raios refractivos que se debuxan deben cumprir a lei da refracción da luz.
Raio 3:
O raio 3 ou o feixe de luz 2 que chega á lente convexa é atraído para pasar polo punto de intersección da lente convexa e o eixe principal e tocar o extremo superior do obxecto; entón o feixe de luz é proxectado cara adiante.
A formación da imaxe (dous raios)
A formación da imaxe pódese debuxar usando só dous raios, como se mostra a continuación. Se se usan dous raios, hai tres posibles formacións de imaxes.
Raio 1 e 2
Raio 1 e 3
Raio 2 e 3
A figura da formación da imaxe usando só dous feixes de luz tamén debe axustarse pola distancia do obxecto á lente convexa. Se a distancia do obxecto á lente convexa é como na figura anterior, hai tres xeitos de debuxar a formación da imaxe usando só dous raios. Se a distancia do obxecto á lente convexa é diferente da figura anterior, por exemplo, o obxecto está entre o punto focal e o centro de curvatura,
entón non hai necesidade de tres xeitos de debuxar a formación da imaxe, quizais só haxa dous xeitos de debuxar.
Se debuxas unha formación de imaxe coa lente convexa, podes escoller un método.
A formación da imaxe (tres raios)
A formación do obxecto pódese debuxar usando tres raios, como se mostra a continuación.
Se a distancia do obxecto á lente convexa non é como a da figura anterior, por exemplo, se o obxecto está entre a lente convexa e o punto focal, ou se un obxecto está entre o punto focal e o centro da curvatura da lente convexa, entón non é necesario debuxar a formación da imaxe de tres xeitos como na figura anterior. Só pode haber dous xeitos de debuxar a formación da imaxe.
- PreguntaCales son os tres raios principais que se empregan para debuxar diagramas de raios dunha lente converxente? ResponderOs tres raios principais son: (1) o raio paralelo que chega en paralelo ao eixe principal e pasa polo punto focal afastado despois da refracción; (2) o raio central que pasa en liña recta polo centro da lente sen desviación; (3) o raio focal que se achega á lente pasando polo punto focal próximo e sae da lente paralelo ao eixe principal.
- PreguntaComo se comporta o raio que pasa polo centro óptico da lente nun diagrama de raios para unha lente converxente? ResponderOs raios que pasan polo centro óptico da lente continúan na mesma dirección sen dobrarse. Isto débese a que as dúas superficies da lente no centro óptico son paralelas e, polo tanto, non hai desviación neta.
- PreguntaNun diagrama de raios para unha lente converxente, cara a onde se refracta o raio que inicialmente viaxa paralelo ao eixe principal? ResponderO raio que inicialmente viaxa paralelo ao eixe principal refractase a través da lente e pasa polo punto focal do outro lado da lente.
- PreguntaComo se comporta o raio que pasa polo punto focal próximo nun diagrama de raios para unha lente converxente? ResponderO raio que pasa polo punto focal próximo, tras a refracción, sairá da lente e viaxará paralelo ao eixe principal.
- PreguntaNun diagrama de raios para unha lente converxente, onde se intersecan os raios refractados cando o obxecto está máis alá do punto focal? ResponderCando o obxecto está máis alá do punto focal, os raios refractados intersecanse no lado oposto da lente, formando unha imaxe real e invertida.
- PreguntaQue representa a intersección dos raios refractados nun diagrama de raios para unha lente converxente? ResponderA intersección dos raios refractados representa a localización da imaxe formada pola lente. Esta pode ser unha imaxe real ou virtual, dependendo da posición do obxecto.
- PreguntaComo cambia a localización da imaxe nun diagrama de raios a medida que o obxecto se move desde o infinito cara á lente? ResponderA medida que o obxecto se move desde o infinito cara á lente, a imaxe móvese desde o punto focal do lado oposto da lente cara ao infinito. Se o obxecto cruza o punto focal e entra dentro del, a imaxe vólvese virtual, vertical e ampliada, e parece estar situada no mesmo lado que o obxecto.
- PreguntaNun diagrama de raios para unha lente converxente, de onde parecen diverxer os raios refractados cando o obxecto está dentro do punto focal? ResponderCando o obxecto está dentro do punto focal, os raios refractados parecen diverxer desde un punto no mesmo lado da lente que o obxecto, o que indica a localización da imaxe virtual, vertical e ampliada.
- PreguntaQue significa cando os raios refractados nun diagrama de raios dunha lente converxente non se intersecan? ResponderSe os raios refractados non se intersecan, significa que a imaxe formada é virtual. Isto ocorre cando o obxecto se coloca dentro da distancia focal da lente. Neste caso, os raios parecen diverxer desde un punto detrás da lente no lado do obxecto.
-
Pregunta : Como inflúe o material da lente no diagrama de raios dunha lente converxente? Resposta : O material da lente afecta o seu índice de refracción. Un índice de refracción máis alto fai que os raios se desvíen máis ao entrar na lente, cambiando as posicións dos puntos focais e, polo tanto, afectando o diagrama de raios resultante. Non obstante, as regras básicas para debuxar o diagrama de raios seguen sendo as mesmas.
