Článok o lúčových diagramoch pre spojné (konvexné) šošovky
Ak sa objekt nachádza na jednej strane konvexnej šošovky, konvexná šošovka môže vytvoriť jeho obraz. Ak je známa poloha objektu na jednej strane konvexnej šošovky, ako nakresliť vytvorenie obrazu objektu? Predpokladajme, že objekt sa nachádza na ľavej strane konvexnej šošovky, ako je znázornené nižšie.
Oranžová čiara = konvexná šošovka
Modrá čiara = hlavná os
Šípka (zelená) = objekt
F1 = ohnisková vzdialenosť 1 a F2 = ohnisková vzdialenosť 2
Obraz objektu sa získa nakreslením všetkých svetelných lúčov prechádzajúcich objektom, ale to je menej praktické, pretože bude veľa čiar predstavujúcich svetelné lúče. Pre jednoduchosť sa vyberie len niekoľko svetelných lúčov, ktoré predstavujú všetky svetelné lúče prechádzajúce objektom. Keďže tento dej zahŕňa lom svetla, pri kreslení obrazu sa musí dodržiavať zákon lomu svetla.
Tri lúče svetla alebo tri lúče
Lúč 1:
Lúč 1 alebo svetelný lúč 1, ktorý prichádza k konvexnej šošovke, je nakreslený rovnobežne s hlavnou osou šošovky a dotýka sa horného konca objektu.
potom lámané konvexnou šošovkou, kde lámaný svetelný lúč musí prejsť ohniskom 2. Prichádzajúce lúče a priťahované lúče musia spĺňať zákon lomu svetla.
Lúč 2:
Lúč 2 alebo svetelný lúč 2, ktorý prichádza na konvexnú šošovku, je pritiahnutý tak, aby prešiel ohniskom 1 a dotkol sa horného konca objektu,
potom lámané konvexnou šošovkou, kde lámaný svetelný lúč musí byť rovnobežný s hlavnou osou. Prichádzajúce lúče a priťahované lúče musia spĺňať zákon lomu svetla.
Lúč 3:
Lúč 3 alebo svetelný lúč 2, ktorý prichádza na konvexnú šošovku, je priťahovaný tak, aby prechádzal priesečníkom konvexnej šošovky a hlavnej osi a dotýkal sa horného konca objektu; potom sa svetelný lúč šíri ďalej.
Tvorba obrazu (dva lúče)
Obraz je možné vytvoriť pomocou iba dvoch lúčov, ako je znázornené nižšie. Ak sa použijú dva lúče, existujú tri možné obrazy.
Lúč 1 a 2
Lúč 1 a 3
Lúč 2 a 3
Obrázok vytvorený pomocou iba dvoch svetelných lúčov je potrebné upraviť aj podľa vzdialenosti objektu od konvexnej šošovky. Ak je vzdialenosť objektu od konvexnej šošovky ako na obrázku vyššie, existujú tri spôsoby, ako nakresliť vytvorený obraz pomocou iba dvoch lúčov. Ak je vzdialenosť objektu od konvexnej šošovky iná ako na obrázku vyššie, napríklad objekt sa nachádza medzi ohniskom a stredom zakrivenia.
potom nie sú potrebné tri spôsoby kreslenia obrazovej formácie, možno existujú iba dva spôsoby kreslenia.
Ak nakreslíte obrazovú formáciu pomocou konvexnej šošovky, môžete si vybrať jednu metódu.
Tvorba obrazu (tri lúče)
Formáciu objektu je možné nakresliť pomocou troch lúčov, ako je znázornené nižšie.
Ak vzdialenosť objektu od konvexnej šošovky nie je taká, ako je znázornené na obrázku vyššie, napríklad objekt sa nachádza medzi konvexnou šošovkou a ohniskom alebo objekt sa nachádza medzi ohniskom a stredom zakrivenia konvexnej šošovky, potom nie je potrebné kresliť obraz tromi spôsobmi ako na obrázku vyššie. Obraz sa dá nakresliť iba dvoma spôsobmi.
- OtázkaAké sú tri hlavné lúče používané pri kreslení lúčových diagramov pre spojnú šošovku? OdpoveďTri hlavné lúče sú: (1) rovnobežný lúč, ktorý prichádza rovnobežne s hlavnou osou a po lome prechádza vzdialeným ohniskom; (2) centrálny lúč, ktorý prechádza priamo stredom šošovky bez odchýlky; (3) ohniskový lúč, ktorý sa približuje k šošovke, prechádza blízkym ohniskom a opúšťa šošovku rovnobežne s hlavnou osou.
- OtázkaAko sa lúč prechádzajúci optickým stredom šošovky správa v lúčovom diagrame pre spojnú šošovku? OdpoveďLúče, ktoré prechádzajú optickým stredom šošovky, pokračujú v rovnakom smere bez ohýbania. Je to preto, že dva povrchy šošovky v optickom strede sú rovnobežné, a preto nedochádza k žiadnej čistej odchýlke.
- OtázkaKam sa láme lúč, ktorý sa spočiatku pohybuje rovnobežne s hlavnou osou, v diagrame lúčov spojnej šošovky? OdpoveďLúč, ktorý sa spočiatku pohybuje rovnobežne s hlavnou osou, sa láme cez šošovku a prechádza ohniskom na druhej strane šošovky.
- OtázkaAko sa správa lúč prechádzajúci blízkym ohniskom v lúčovom diagrame pre spojnú šošovku? OdpoveďLúč prechádzajúci blízkym ohniskom po lome opustí šošovku a bude sa pohybovať rovnobežne s hlavnou osou.
- OtázkaKde sa v lúčovom diagrame spojky pretínajú lomené lúče, keď sa objekt nachádza za ohniskom? OdpoveďKeď sa objekt nachádza za ohniskom, lomené lúče sa pretínajú na opačnej strane šošovky a vytvárajú skutočný a obrátený obraz.
- OtázkaČo predstavuje prienik lomených lúčov v diagrame lúčov pre spojnú šošovku? OdpoveďPriesečník lomených lúčov predstavuje polohu obrazu vytvoreného šošovkou. Môže to byť skutočný alebo virtuálny obraz v závislosti od polohy objektu.
- OtázkaAko sa mení poloha obrazu v lúčovom diagrame, keď sa objekt pohybuje z nekonečna smerom k šošovke? OdpoveďAko sa objekt pohybuje z nekonečna smerom k šošovke, obraz sa pohybuje z ohniska na opačnej strane šošovky smerom do nekonečna. Ak objekt prekročí ohnisko a dostane sa doň, obraz sa stane virtuálnym, zvislým a zväčšeným a zdá sa, že sa nachádza na tej istej strane ako objekt.
- OtázkaV lúčovom diagrame pre spojnú šošovku, odkiaľ sa lomené lúče zdajú byť rozbiehavé, keď sa objekt nachádza v ohnisku? OdpoveďKeď sa objekt nachádza v ohnisku, lomené lúče sa zdajú byť rozbiehavé z bodu na tej istej strane šošovky ako objekt, čo naznačuje umiestnenie virtuálneho, zvislého a zväčšeného obrazu.
- OtázkaČo to znamená, keď sa lomené lúče v diagrame lúčov pre spojnú šošovku nepretínajú? OdpoveďAk sa lomené lúče nepretínajú, znamená to, že vytvorený obraz je virtuálny. Toto sa stane, keď je objekt umiestnený v ohniskovej vzdialenosti šošovky. V tomto prípade sa zdá, že lúče sa rozbiehajú z bodu za šošovkou na strane objektu.
-
Otázka : Ako ovplyvňuje materiál šošovky lúčový diagram spojky? Odpoveď : Materiál šošovky ovplyvňuje jej index lomu. Vyšší index lomu spôsobuje, že sa lúče pri vstupe do šošovky viac lomia, čím sa mení poloha ohniskových bodov a tým sa ovplyvňuje výsledný lúčový diagram. Základné pravidlá pre kreslenie lúčového diagramu však zostávajú rovnaké.
