Grein um frávikslinsur (íhólkar linsur)
Skilgreining á íhvolfum linsum
Ein tegund linsu sem notuð er í daglegu lífi er íhvolfur linsa. Íhvolfur linsa er linsa með þynnri miðju en þykkari brúnir. Íhvolfar linsur eru yfirleitt hringlaga, þó að það séu líka linsur sem eru ekki hringlaga. Íhvolfar linsur, eins og kúptar linsur, eru úr gleri þannig að linsan hefur ljósbrotsstuðul sem er hærri en ljósbrotsstuðull loftsins.
Tegundir íhvolfra linsa
Almennt eru til þrjár gerðir af íhvolfum linsum, þar sem lögun linsunnar lítur út eins og á myndinni hér að neðan (hliðarsýn).
Notkun íhvolfra linsa
Ef augu einstaklings sjá ekki fjarlæga hluti skýrt eða ef viðkomandi er nærsýnn, þá notar hann íhvolfa linsu, frávikslinsu eða neikvæða linsu til að hjálpa sjóninni. Íhvolfar linsur eru notaðar á gleraugum eða snertilinsum til að hjálpa manni að sjá hluti. Auk þess að vera notaðar í sjóngleraugum og snertilinsum, eru íhvolfar linsur einnig notaðar í sjónaukum.
Brennipunkturinn (F) íhvolfslinsunnar
Skoðið myndina. Ljósgeislinn sem kemur frá hlutum sem eru mjög langt í burtu, eins og sólinni, er samsíða aðalás linsunnar. Á myndinni er aðalás linsunnar blá lína.
Ljósgeisli fellur á linsuflöt, sem er íhvolf, og linsan brýtur ljósgeislann. Ljósbrot frá íhvolfu linsunni fylgir lögmáli ljósbrots. Allir ljósgeislar brotna eins og þeir kæmu frá brennipunkti F2 og brotni ljósgeislinn dreifist í ýmsar áttir. Brotni ljósgeislinn berst í margar áttir þannig að íhvolfa linsan kallast frávikslinsa.
Þungamiðjan í F2 er staðsetning myndarinnar frá mjög fjarlægum hlut. Ef ljósgeislinn sem brotnar af íhvolfri linsu kemur frá sólinni, þá birtist mynd sólarinnar í brennipunkti F2Mannlegt auga lítur svo á að ljósgeislinn hreyfist beint. Þess vegna brotnar ljósgeislinn eins og hann komi frá F.2 brennipunktur, jafnvel þótt brotni ljósgeislinn fari ekki í gegnum brennipunktinn. Þar sem ljósgeislinn fer ekki í gegnum brennipunktinn er brennipunktur íhvolfu linsunnar sýndarlegur og myndin af hlutnum sem lítur út eins og hann sé í brennipunktinum er einnig sýndarleg.
Myndin af íhvolfri linsu
Íhvolfar linsur geta aðeins myndað sýndarmyndir. Sýndarmyndin er ekki til nema eins og hún sé til vegna þess að mannsaugað sér ljósgeislann hreyfast beint þannig að mannsheilinn ályktar að myndin sé til. Ef skjár er settur á stað þar sem sýndarmynd er, þá er engin mynd á skjánum. Myndmyndun með íhvolfar linsum er útskýrð ítarlega í efninu um myndmyndun með íhvolfar linsur.
10 hugmyndalegar spurningar og svör um fráhverfar (íhólkar) linsur.
1. Hvað er sundurlinsa og hverjir eru helstu einkenni hennar?
Dreifandi linsa, einnig þekkt sem íhvolf linsa, er linsa sem dreifir ljósgeislum sem hafa verið brotnir. Helstu einkenni eru meðal annars þynnri miðja en brúnir, ljósgeislar dreifast eftir brot og mynda alltaf sýndar-, upprétta og minnkaða mynd.
2. Hvernig hefur sundurleit linsa áhrif á samsíða ljósgeisla?
Frávikslinsa veldur því að samsíða ljósgeislar dreifast í sundur (stökkva frá) og virðast koma frá einum punkti sem kallast brennipunkturinn. Brennipunkturinn er á sömu hlið linsunnar og innkomandi ljósið.
3. Hver er formúlan fyrir linsustyrk og hvernig er hún notuð á frávikslinsu?
Formúlan fyrir linsustyrk er P = 1/f, þar sem P er styrkur linsunnar og f er brennivíddin. Fyrir frávikslinsu er brennivíddin talin neikvæð, þess vegna er styrkur frávikslinsu einnig neikvæður.
4. Getur sundurleit linsa framleitt raunverulega mynd? Útskýrðu.
Nei, ljósgeislar sem dreifast geta ekki framleitt raunverulega mynd. Þetta er vegna þess að ljósgeislarnir dreifast eftir að hafa farið í gegnum linsuna og virðast koma frá punkti á sömu hlið linsunnar og ljósgjafinn, og þannig myndast sýndarmynd.
5. Hvernig er myndin sem myndast af sundurlinsu frábrugðin þeirri sem myndast af samleitnilinsu?
Frávikslinsa myndar sýndar-, upprétta og minnkaða mynd en samleitnissa getur myndað raunverulegar, öfugar myndir (ef hluturinn er handan brennipunktsins) eða sýndar-, uppréttar myndir (ef hluturinn er nær brennipunktinum).
6. Hvernig greinir formúla linsugerðarmannsins á milli samleitnar og fráhverfrar linsu?
Formúla linsugerðarmannsins er 1/f = (n2/n1 – 1) x (1/R1 – 1/R2), þar sem f er brennivíddin, n2 og n1 eru ljósbrotsstuðlarnir og R1 og R2 eru bognunargeislar. Fyrir frávikslinsu er R1 neikvætt og R2 jákvætt (miðað við þá venju að geislinn sé jákvæður ef bognunarmiðjan er á gagnstæðri hlið ljóssins), en fyrir samleitna linsu eru báðar jákvæðar.
7. Hvernig hefur sundurleit linsa áhrif á leið ljósgeisla sem fer í gegnum ljósmiðju hennar?
Ljósgeisli sem fer í gegnum ljósmiðju frávikslinsu heldur áfram í beinni línu, óháð linsunni. Þetta er vegna þess að innfallshorn ljóssins er 0° í ljósmiðjunni.
8. Hver er brennivídd sundurlinsu og hvernig er hún hefðbundið táknuð?
Brennvídd frávikslinsu er fjarlægðin milli linsunnar og þess punkts þar sem fráviksljósgeislar virðast koma frá. Hefðbundið er það táknað sem neikvætt gildi, sem gefur til kynna að fókusinn sé á sömu hlið linsunnar og innkomandi ljós.
9. Hvað gerist við myndstærð og staðsetningu þegar hlutur færist lengra frá frávikslinsu?
Þegar hlutur færist lengra frá frávikslinsu minnkar myndstærðin og staðsetning myndarinnar færist nær linsunni. Myndin helst þó upprétt og sýndarleg.
10. Er hægt að nota sundurlinsur til að leiðrétta ákveðna augngalla? Ef svo er, hvaða linsur?
Já, hægt er að nota sundurlinsur til að leiðrétta nærsýni eða nærsýni. Þetta ástand einkennist af því að augað getur ekki einbeitt sér að fjarlægum hlutum, sem veldur því að þeir virðast óskýrir. Sundurlinsan hjálpar til við að dreifa ljósinu áður en það fer inn í augað og færir myndina í raun aftur til sjónhimnu.
