Përkufizimi i një xham zmadhues
Një xham zmadhues, ose zmadhues i thjeshtë, është një lente konvekse që përdoret për të ndihmuar syrin të shohë objekte që janë të vështira për t'u parë drejtpërdrejt, siç janë shkrimet shumë të vogla. Një xham zmadhues quhet zmadhues i thjeshtë sepse ka një aftësi të kufizuar për të zmadhuar imazhin e një objekti. Në mësimin tjetër, do të mësoni rreth zmadhuesve jo të thjeshtë, siç janë mikroskopët , teleskopët tokësorë dhe teleskopët.
Si funksionon një zmadhues
Kur shihet nga një distancë e afërt, një objekt duket i madh, por kur shihet nga një distancë shumë e largët, objekti duket i vogël. Objektet e afërta duken të mëdha sepse madhësia e imazhit të formuar në retinë është e madhe. Anasjelltas, i njëjti objekt kur shihet nga një distancë shumë e largët duket i vogël sepse madhësia e imazhit të formuar në retinë është e vogël. Pra, madhësia e një objekti të parë nga syri varet nga madhësia e imazhit të formuar në retinë. Madhësia e imazhit të formuar në retinë varet nga këndi i formuar midis syrit dhe objektit, siç tregohet në imazhin më poshtë.
Objektet që janë larg syrit duken më të vogla sepse kanë një kënd më të vogël (θ) (Figura 1.1). Anasjelltas, objektet që janë afër syrit duken më të mëdha sepse kanë një kënd më të madh (θ) (Figura 1.2). Mund të konkludohet se madhësia e një objekti që shihet nga syri mund të zmadhohet ose zvogëlohet duke rritur ose ulur këndin (θ). Këndi zmadhohet duke e afruar syrin me objektin, anasjelltas këndi zvogëlohet duke e larguar syrin nga objekti.
Diskutimi i mësipërm mund të zbatohet edhe për çështje të tjera. Nëse hasni shkrime aq të vogla saqë është e vështirë të lexohen, çfarë bëni për ta bërë të lexueshme? Bazuar në diskutimin e mësipërm, mund ta afroni shkrimin me sytë tuaj për të rritur këndin midis shkrimit dhe syrit tuaj, duke e bërë shkrimin më të madh dhe më të lexueshëm. Është e rëndësishme të kuptoni se pika më e afërt e një syri normal , ose distanca më e afërt që një sy normal mund të përqendrojë, është 25 cm. Prandaj, nëse distanca midis shkrimit dhe syrit është më pak se 25 cm, shkrimi do të duket i turbullt. Edhe shkrimi që mund të lexohet nga një distancë prej 25 cm duket i turbullt kur afrohet në distancën midis shkrimit dhe syrit më pak se 25 cm. Po shkrimi që nuk mund të lexohet nga një distancë prej më pak se 25 cm? Pra, si mund ta bëni shkrimin me shkronja kaq të vogla të lexueshëm? Sigurisht, ju nevojitet ndihma e një instrumenti optik që mund ta zmadhojë shkrimin.
Instrumente optike si p.sh. pasqyrë e sheshtë, pasqyrë konkave bovë pasqyrë konvekse nuk mund të përdoret për të lexuar shkrim sepse pasqyra nuk është transparente. Nga ana tjetër, lentet janë transparente, kështu që mund të përdoren për të lexuar shkrim. Në mësim imazhi i lenteve konkave, shpjegohet se një lente konkave mund të zvogëlojë vetëm imazhin e një objekti. Në të kundërt, në temë imazhi i lentes konvekse Shpjegohet se një lente konvekse mund ta zmadhojë imazhin e një objekti. Meqenëse mund ta zmadhojë imazhin, lente konvekse Mund të dizajnohet si një xham zmadhues.
Vëzhgoni dy imazhet e mëposhtme. Në Figurën 1.3, objekti shihet drejtpërdrejt me sy, ku objekti duket i vogël sepse këndi midis syrit dhe dy skajeve të objektit është i vogël. Në Figurën 1.4, syri e sheh objektin përmes një xham zmadhues. Xhami zmadhues funksionon për të formuar një imazh dhe për ta zmadhuar atë imazh, kështu që ajo që sheh syri është imazhi. Imazhi i objektit i vëzhguar nga syri përmes xhamit zmadhues duket më i madh sepse këndi i formuar midis syrit dhe dy skajeve të imazhit është më i madh.
Që syri i vëzhguesit ta shohë imazhin përmes xhamit zmadhues, imazhi duhet të jetë virtual (imazhi është përpara xhamit zmadhues ose imazhi është në të njëjtën anë me objektin, si në figurën 1.4). Në temën e imazheve me lente konvekse, është shpjeguar se që imazhi të jetë virtual, distanca e objektit (s) duhet të jetë më e vogël ose e barabartë me gjatësinë fokale (f).
Mbishkrimi:
s = distanca e objektit
s' = distanca e imazhit
h = lartësia e objektit
h' = lartësia e hijes
F = pika fokale e xhamit zmadhues
θ = këndi midis lentes dhe të dy skajeve të objektit. Në Figurën 1.3, lentja në fjalë është okulari, ndërsa në Figurën 1.4, lentja në fjalë është një lente konvekse e përdorur si xham zmadhues.
Në Figurën 1.3 (pamje anësore), objekti është në të majtë, ndërsa syri i vëzhguesit është në të djathtë. Në Figurën 1.4 (pamje anësore), objekti dhe imazhi i tij i prodhuar nga lentet konvekse janë në të majtë, ndërsa syri i vëzhguesit është në të djathtë.
Si të përdorni një zmadhues
Kur distanca e objektit (s) është e njëjtë me gjatësinë fokale (f), imazhi është virtual dhe distanca e imazhit (s') është e pafundme. Infiniti është distanca maksimale virtuale e imazhit sepse pikë e largët Distanca e një syri normal është infinit. Nga ana tjetër, distanca minimale e imazhit virtual është 25 cm sepse pikë e afërt Syri normal është 25 cm.
Kur syri shikon një imazh virtual në infinit (pika e largët), syri është në akomodim minimal, ose muskujt ciliarë janë në gjendjen e tyre më të relaksuar. Për ta arritur këtë, distanca midis objektit dhe xhamave zmadhues duhet të jetë e barabartë me gjatësinë fokale të xhamave zmadhues. Nëse gjatësia fokale e xhamave zmadhues është 25 cm, atëherë distanca midis objektit dhe xhamave zmadhues është 25 cm.
Nga ana tjetër, kur syri sheh një imazh virtual në një distancë prej 25 cm (afër pikës), syri akomodohet maksimalisht ose muskul ciliar i syrit në gjendjen më të tensionuar. Nëse gjatësia fokale e xhamit zmadhues është 25 cm, atëherë syri sheh një imazh virtual në një distancë prej 25 cm kur distanca e objektit është e njëjtë me rezultatin e llogaritjes më poshtë.
Formula e lenteve dhe pasqyrave të lakuara:
1/s = 1/f – 1/s'
Përshkrimi: s = distanca e objektit, f = gjatësia fokale, s' = distanca e imazhit = pika e afërt = 25 cm
Një xham zmadhues është një lente konvekse, kështu që gjatësia fokale është pozitive. Imazhi është virtual, kështu që s' është negative.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 cm
Nëse distanca fokale e lupës është 25 cm, syri sheh një imazh virtual në një distancë prej 25 cm kur distanca e objektit është 12,5 cm. Distanca midis objektit dhe lupës nuk duhet të jetë më e vogël se 12,5 cm sepse imazhi i prodhuar nga lupa nuk mund të shihet qartë nga syri.
Po sikur gjatësia fokale e xhamit zmadhues të jetë 50 cm? Nëse gjatësia fokale e xhamit zmadhues është 50 cm, atëherë syri sheh një imazh virtual në një distancë prej 25 cm kur distanca e objektit është e njëjtë me rezultatin e llogaritjes më poshtë.
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
Nëse distanca fokale e lupës është 50 cm, syri sheh një imazh virtual në një distancë prej 25 cm kur distanca e objektit është 16,7 cm. Distanca midis objektit dhe lupës nuk duhet të jetë më e vogël se 16,7 cm sepse imazhi i prodhuar nga lupa nuk mund të shihet qartë nga syri.
Këndi i zmadhimit të xhamit zmadhues
A është madhësia e imazhit të një objekti të parë përmes një xhami zmadhues më e madhe kur vëzhgohet nga një sy me akomodim minimal apo nga një sy me akomodim maksimal? Cili është më i mirë për t’u përdorur si xham zmadhues, një lente konvekse me një gjatësi fokale të madhe apo një lente konvekse me një gjatësi fokale të vogël? Këtyre pyetjeve mund t’u jepet përgjigje pasi të mësoni formulën për një xham zmadhues.
