Articol despre ecuația lentilelor divergente (concave)
Înainte de a deriva ecuația lentilei concave, trebuie mai întâi să înțelegem regulile de semn ale lentilei concave.
Regulile semnelor lentilei concave
Următoarele sunt regulile de semn ale lentilei concave.
– Distanța față de obiect (do)
Dacă obiectul se află pe partea lentilei care are aceeași direcție cu fasciculul de lumină, atunci distanța față de obiect este pozitivă.
– Distanța față de imagine (di)
Dacă un fascicul de lumină trece prin imagine, atunci distanța față de imagine este pozitivă (imagine reală). Dacă imaginea nu trece prin fasciculul de lumină, distanța față de imagine este negativă (imagine virtuală).
– Distanța focală (f)
Dacă punctul focal al lentilei trece printr-un fascicul de lumină, distanța focală a lentilei este pozitivă. Invers, dacă punctul focal al lentilei nu este traversat de lumină, distanța focală a lentilei este negativă. Punctul focal al lentilei concave nu este traversat de lumină, deci distanța focală a lentilei concave este negativă.
– Înălțimea obiectului (ho)
Dacă obiectul este deasupra axei principale, înălțimea obiectului are semn pozitiv (obiectul este în poziție verticală). Invers, dacă obiectul este sub axa principală, înălțimea obiectului este negativă (obiectul este inversat).
– Înălțimea imaginii (hi)
Dacă imaginea este deasupra axei principale, înălțimea imaginii este pozitivă (imaginea este dreaptă). Dacă imaginea este sub axa principală, înălțimea imaginii este negativă (imaginea este inversată).
– Mărirea imaginii (m)
Dacă mărirea imaginii > 1, atunci dimensiunea imaginii este mai mare decât dimensiunea obiectului. Dacă mărirea imaginii = 1, atunci dimensiunea imaginii este egală cu dimensiunea obiectului. Dacă mărirea imaginii < 1, dimensiunea imaginii este mai mică decât dimensiunea obiectului.
Ecuația lentilei concave
Pe baza figurii de mai jos, două fascicule de lumină sunt atrase către lentila concavă, iar lentila concavă refractă fasciculul de lumină.
s = do = distanța față de obiect, s' = di = distanța față de imagine, h = P, P' = înălțimea obiectului, h' = Q, Q' = înălțimea imaginii, F1 și F2 = punctul focal al lentilei concave.
Triunghiul P'AP este similar cu triunghiul Q'AQ. Prin urmare:
Triunghiul BF 2 A este similar cu triunghiul Q'F 2 Q, unde distanța AB = înălțimea obiectului (h) și distanța F 2 A = distanța focală (f) a lentilei concave. Prin urmare:
Pe baza regulilor de semn ale lentilei concave, această ecuație poate fi modificată la fel ca ecuația oglinzii curbe,
dacă distanța față de imagine (di) are semn negativ deoarece fasciculul de lumină nu trece prin imagine
iar distanța focală (f) primește, de asemenea, un semn negativ deoarece punctul focal al lentilei concave nu este traversat de lumină (comparați cu figura de formare a imaginii de mai sus). Conform acestei afirmații, ecuația lentilei concave se schimbă în:
do = distanța față de obiect, di = distanța față de imagine, f = distanța focală
Mărirea imaginii (m)
Observați figura de mai sus care reprezintă formarea imaginii. Triunghiurile P'AP și Q'AQ sunt similare, astfel încât putem deduce relația dintre distanța obiectului și distanța imaginii cu înălțimea obiectului și înălțimea imaginii:
Această ecuație se scrie din nou după cum urmează, adăugând m:
m = mărirea imaginii
ho = înălțimea obiectului (pozitivă dacă este deasupra axei principale sau dacă obiectul este în poziție verticală)
hi = înălțimea imaginii (pozitivă dacă este deasupra axei principale sau dacă imaginea este verticală)
do = distanța la obiect (pozitivă dacă fasciculul luminos trece prin obiect)
di = distanța față de imagine (pozitivă dacă fasciculul de lumină trece prin imagine sau dacă imaginea este reală)
