Článok o spojných (konvexných) šošovkách
Definícia konvexnej šošovky
Jeden typ šošovky používaný v každodennom živote je konvexná šošovka. Konvexná šošovka je šošovka s hrubším stredom, zatiaľ čo okraje sú tenšie. Konvexné šošovky sú zvyčajne kruhové a vyrobené zo skla, takže šošovka má index lomu vyšší ako index lomu vzduchu.
Typy konvexných šošoviek
Vo všeobecnosti existujú tri typy konvexných šošoviek, pričom tvar konvexnej šošovky je znázornený nižšie (bočný pohľad).
Použitie konvexných šošoviek
Ak oči človeka nevidia jasne blízke predmety alebo je ďalekozraký, môže na zlepšenie zraku použiť konvexnú šošovku, spojku alebo pozitívnu šošovku. Konvexné šošovky sa používajú na okuliaroch alebo kontaktných šošovkách na pomoc ľuďom s krátkozrakosťou. Konvexná šošovka sa tiež používa ako lupa, optické nástroje používané vo fotoaparátoch, ďalekohľadoch, teleskopoch a optických mikroskopoch.
Ohnisko konvexnej šošovky (F)
Všimnite si obrázok na boku. Svetelný lúč, ktorý vychádza z objektov, ktoré sú veľmi vzdialené, ako napríklad Slnko, je rovnobežný s hlavnou osou šošovky. Na obrázku je hlavná os šošovky modrá čiara.
Na povrch šošovky, ktorá je konvexná, dopadá svetelný lúč a šošovka ho láme. Lom svetla konvexnou šošovkou sa riadi zákonom lomu svetla. Všetky prichádzajúce svetelné lúče sa lámu konvexnou šošovkou smerom k ohnisku F² a svetelné lúče sa pretínajú v ohnisku.
Svetelný lúč sa láme do ohniska. Preto sa konvexná šošovka nazýva spojná šošovka. Pretože všetko svetlo sa pretína v ohnisku F2, dá sa povedať, že ohnisko F2 je miesto obrazu veľmi vzdialeného objektu. Ak svetelný lúč lámaný konvexnou šošovkou pochádza zo Slnka, obraz Slnka sa objaví v ohnisku F2.
Pretože svetelný lúč prechádza ohniskom, ohnisko konvexnej šošovky je skutočné a obraz nachádzajúci sa v ohnisku je skutočný.
Obrázok konvexnej šošovky
Na rozdiel od konkávnych šošoviek, ktoré dokážu vytvárať iba virtuálne obrazy, konvexné šošovky dokážu vytvárať skutočné aj virtuálne obrazy. Virtuálny obraz neexistuje, ale akoby existoval, pretože ľudské oko vidí svetelný lúč pohybujúci sa priamo, takže ľudský mozog usudzuje, že obraz existuje. Ak je obrazovka umiestnená v bode, kde je virtuálny obraz, na obrazovke nie je žiadny obraz. Naopak, skutočný obraz existuje. Ak je obrazovka umiestnená v bode, kde je skutočný obraz, obraz sa na obrazovke objaví. Vytvorenie obrazu konvexnými šošovkami bolo podrobne vysvetlené v téme o tvorbe obrazu konvexnými šošovkami.
- OtázkaAký typ obrazu vytvorí spojná (konvexná) šošovka, keď je predmet umiestnený za ohniskom? OdpoveďKeď je objekt umiestnený za ohniskom spojky, vytvorí skutočný, obrátený a zmenšený alebo zväčšený obraz v závislosti od vzdialenosti objektu od objektívu.
- OtázkaAko ovplyvňuje poloha objektu veľkosť obrazu vytvoreného spojnou šošovkou? OdpoveďKeď je objekt v nekonečne, obraz má veľkosť bodu a nachádza sa v ohnisku. Ako sa objekt približuje k objektívu, veľkosť obrazu sa zväčšuje. Keď je objekt v ohnisku, obraz sa stáva nekonečne veľkým.
- OtázkaKde sa nachádza obraz vytvorený spojkou, keď je objekt v nekonečne? OdpoveďKeď je objekt v nekonečne, obraz sa vytvorí v ohnisku na opačnej strane šošovky.
- OtázkaAko ohnisková vzdialenosť spojky ovplyvňuje polohu a veľkosť obrazu? OdpoveďKratšia ohnisková vzdialenosť spôsobí, že obraz sa vytvorí bližšie k objektívu a bude menší, zatiaľ čo dlhšia ohnisková vzdialenosť spôsobí, že obraz sa vytvorí ďalej od objektívu a bude väčší, za predpokladu, že vzdialenosť objektu je konštantná.
- OtázkaDokáže spojná šošovka niekedy vytvoriť virtuálny obraz? OdpoveďÁno, spojná šošovka dokáže vytvoriť virtuálny obraz, keď je objekt umiestnený v ohniskovej vzdialenosti šošovky. Obraz bude virtuálny, zvislý a zväčšený.
- OtázkaAko zmena vzdialenosti objektu ovplyvňuje polohu a povahu obrazu vytvoreného spojkou? OdpoveďAko sa objekt približuje k objektívu, obraz sa od objektívu vzďaľuje a zväčšuje sa. Ak sa objekt pohybuje v rámci ohniskovej vzdialenosti, obraz sa stáva virtuálnym, zvislým a zväčšeným.
- OtázkaKeď je objekt umiestnený v ohnisku spojky, kde sa bude nachádzať jeho obraz? OdpoveďKeď je objekt umiestnený v ohnisku spojky, obraz sa vytvorí v nekonečne.
- OtázkaMôže spojná šošovka vytvoriť zvislý obraz? OdpoveďÁno, spojná šošovka dokáže vytvoriť zvislý obraz, ale iba vtedy, keď je objekt umiestnený v ohnisku. V tomto prípade je vytvorený obraz virtuálny, zvislý a zväčšený.
- OtázkaOvplyvňuje materiál šošovky (sklo, plast atď.) vlastnosti obrazu vytvoreného spojkou? OdpoveďMateriál šošovky môže ovplyvniť ohniskovú vzdialenosť v dôsledku rôznych indexov lomu, čo môže následne ovplyvniť polohu a veľkosť obrazu. To však nemení základné pravidlo: spojná šošovka vytvára skutočný a obrátený obraz, keď sa objekt nachádza za ohniskom, a virtuálny, zvislý a zväčšený obraz, keď sa objekt nachádza v ohnisku.
-
Otázka : Čo sa deje s obrazom vytvoreným spojkou, keď sa objekt pohybuje z ohniska smerom k šošovke? Odpoveď : Ako sa objekt pohybuje z ohniska smerom k šošovke, obraz sa pohybuje od šošovky pozdĺž opačnej strany, zväčšuje sa a nakoniec sa z neho stane virtuálny, zvislý a zväčšený obraz, keď sa objekt nachádza v ohnisku.
