Didinamojo stiklo apibrėžimas
Didinamasis stiklas arba paprastasis didintuvas yra išgaubtas lęšis , naudojamas padėti akiai matyti objektus, kuriuos sunku matyti tiesiogiai, pavyzdžiui, labai smulkų rašymą. Didinamasis stiklas vadinamas paprastu didintuvu, nes jo gebėjimas padidinti objekto vaizdą yra ribotas. Kitoje pamokoje sužinosite apie nepaprastus didintuvus, tokius kaip mikroskopai , antžeminiai teleskopai ir teleskopai.
Kaip veikia didinamasis stiklas
Žiūrint iš arti, objektas atrodo didelis, o žiūrint iš labai toli – mažas. Artimi objektai atrodo dideli, nes tinklainėje susidarančio vaizdo dydis yra didelis. Ir atvirkščiai, tas pats objektas, žiūrint iš labai toli, atrodo mažas, nes tinklainėje susidarančio vaizdo dydis yra mažas. Taigi, akies matomo objekto dydis priklauso nuo tinklainėje susidarančio vaizdo dydžio. Tinklainėje susidarančio vaizdo dydis priklauso nuo kampo, susidarančio tarp akies ir objekto, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Toli nuo akies esantys objektai atrodo mažesni, nes jų kampas (θ) yra mažesnis (1.1 pav.). Ir atvirkščiai, arti akies esantys objektai atrodo didesni, nes jų kampas (θ) yra didesnis (1.2 pav.). Galima daryti išvadą, kad akies matomo objekto dydį galima padidinti arba sumažinti didinant arba mažinant kampą (θ). Kampas padidėja priartinant akį prie objekto, o atvirkščiai – sumažinamas atitraukiant akį nuo objekto.
Aukščiau pateiktą diskusiją galima pritaikyti ir kitiems klausimams. Jei susiduriate su tokiu mažu raštu, kad jį sunku įskaityti, ką daryti, kad jį būtų lengviau įskaityti? Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, galite priartinti raštą prie akių, kad padidintumėte kampą tarp rašto ir akies, taip raštas taptų didesnis ir lengviau įskaitomas. Svarbu suprasti, kad artimiausias normalios akies taškas arba artimiausias atstumas, kurį normali akis gali sufokusuoti, yra 25 cm. Todėl, jei atstumas tarp rašto ir akies yra mažesnis nei 25 cm, raštas atrodys neryškus. Net raštas, kurį galima įskaityti iš 25 cm atstumo, atrodo neryškus, kai priartinamas prie mažesnio nei 25 cm atstumo tarp rašto ir akies. O kaip dėl rašto, kurio negalima įskaityti iš mažesnio nei 25 cm atstumo? Taigi, kaip padaryti, kad raštas su tokiomis mažomis raidėmis būtų įskaitomas? Žinoma, jums reikia optinio prietaiso, kuris galėtų padidinti raštą, pagalbos.
Optiniai prietaisai, pvz. plokščias veidrodis, įgaubtas veidrodis Dan išgaubtas veidrodis negali būti naudojamas raštui skaityti, nes veidrodis nėra skaidrus. Kita vertus, lęšis yra skaidrus, todėl juo galima skaityti raštą. Pamokoje įgaubto lęšio vaizdas, paaiškinama, kad įgaubtas lęšis gali tik sumažinti objekto atvaizdą. Priešingai, temoje išgaubto lęšio vaizdas Paaiškinama, kad išgaubtas lęšis gali padidinti objekto vaizdą. Kadangi jis gali padidinti vaizdą, išgaubtas lęšis gali būti suprojektuotas kaip didinamasis stiklas.
Atkreipkite dėmesį į šiuos du vaizdus. 1.3 paveiksle objektas žiūrimas tiesiai akimi, ir atrodo mažas, nes kampas tarp akies ir dviejų objekto galų yra mažas. 1.4 paveiksle akis žiūri į objektą per didinamąjį stiklą. Didinamasis stiklas sukuria vaizdą ir jį padidina, todėl akis mato vaizdą. Objekto vaizdas, kurį akis stebi per didinamąjį stiklą, atrodo didesnis, nes kampas tarp akies ir dviejų vaizdo galų yra didesnis.
Kad stebėtojo akis matytų vaizdą per didinamąjį stiklą, vaizdas turi būti virtualus (vaizdas yra priešais didinamąjį stiklą arba toje pačioje pusėje kaip ir objektas, kaip parodyta 1.4 paveiksle). Kalbant apie vaizdus išgaubtais lęšiais, buvo paaiškinta, kad norint, jog vaizdas būtų virtualus, objekto atstumas (s) turi būti mažesnis arba lygus židinio nuotoliui (f).
Antraštė:
s = objekto atstumas
s' = vaizdo atstumas
h = objekto aukštis
h' = šešėlio aukštis
F = didinamojo stiklo židinio taškas
θ = kampas tarp lęšio ir abiejų objekto galų. 1.3 paveiksle minėtas lęšis yra okuliaras, o 1.4 paveiksle – išgaubtas lęšis, naudojamas kaip didinamasis stiklas.
1.3 paveiksle (vaizdas iš šono) objektas yra kairėje, o stebėtojo akis – dešinėje. 1.4 paveiksle (vaizdas iš šono) objektas ir jo atvaizdas, sukurtas išgaidžiamojo lęšio, yra kairėje, o stebėtojo akis – dešinėje.
Kaip naudoti didinamąjį stiklą
Kai objekto atstumas (s) yra toks pat kaip židinio nuotolis (f), vaizdas yra virtualus, o vaizdo atstumas (s') yra begalinis. Begalybė yra didžiausias virtualus vaizdo atstumas, nes tolimas taškas Įprastos akies atstumas yra begalinis. Kita vertus, minimalus virtualaus vaizdo atstumas yra 25 cm, nes artimas taškas Normali akis yra 25 cm.
Kai akis mato virtualų vaizdą begalybėje (tolimajame taške), akis yra minimalioje akomodacijoje arba blakstieniniai raumenys yra labiausiai atsipalaidavę. Norint tai pasiekti, atstumas tarp objekto ir didinamojo stiklo turi būti lygus didinamojo stiklo židinio nuotoliui. Jei didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 25 cm, tai atstumas tarp objekto ir didinamojo stiklo yra 25 cm.
Kita vertus, kai akis mato virtualų vaizdą 25 cm atstumu (artimas taškas), akis maksimaliai prisitaiko arba akies blakstieninis raumuo įtempčiausioje būsenoje. Jei didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 25 cm, tai akis mato virtualų vaizdą 25 cm atstumu, kai objekto atstumas yra toks pat, kaip nurodyta toliau pateiktame skaičiavimo rezultate.
Išlenkto lęšio ir veidrodžio formulė:
1/s = 1/f – 1/s'
Aprašymas: s = objekto atstumas, f = židinio nuotolis, s' = vaizdo atstumas = artimiausias taškas = 25 cm
Didinamasis stiklas yra išgaidžiamoji lęšio forma, todėl židinio nuotolis yra teigiamas. Vaizdas yra virtualus, todėl s' yra neigiamas.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 cm
Jei didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 25 cm, akis mato virtualų vaizdą 25 cm atstumu, kai atstumas iki objekto yra 12,5 cm. Atstumas tarp objekto ir didinamojo stiklo neturėtų būti mažesnis nei 12,5 cm, nes akis negali aiškiai matyti didinamojo stiklo sukurto vaizdo.
O jeigu didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 50 cm? Jei didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 50 cm, tai akis mato virtualų vaizdą 25 cm atstumu, kai objekto atstumas yra toks pat, kaip nurodyta toliau pateiktame skaičiavimo rezultate.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
s = 50/3 = 16,67 cm
Jei didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 50 cm, akis mato virtualų vaizdą 25 cm atstumu, kai atstumas iki objekto yra 16,7 cm. Atstumas tarp objekto ir didinamojo stiklo neturėtų būti mažesnis nei 16,7 cm, nes akis negali aiškiai matyti didinamojo stiklo sukurto vaizdo.
Didinamojo stiklo kampo didinimas
Ar objekto vaizdo, matomo per didinamąjį stiklą, dydis yra didesnis, kai jį stebi akis su minimalia ar maksimalia akomodacija? Kurį didinamąjį stiklą geriau naudoti – išgaidamąjį lęšį su dideliu židinio nuotoliu ar išgaidamąjį lęšį su mažu židinio nuotoliu? Į šiuos klausimus galima atsakyti sužinojus didinamojo stiklo formulę.
