Artikel om konvergerande (konvexa) linser
Definition av den konvexa linsen
En typ av lins som används i vardagen är den konvexa linsen. Den konvexa linsen är en lins med en tjockare mitt medan kanterna är tunnare. Konvexa linser är vanligtvis cirkulära och gjorda av glas så att linsen har ett brytningsindex som är högre än luftens brytningsindex.
Typer av konvexa linser
Generellt sett finns det tre typer av konvexa linser, där formen på den konvexa linsen visas nedan (sidovy).
Användning av konvexa linser
Om en persons ögon inte kan se tydligt på nära håll eller om hen är långsynthet, kan hen använda den konvexa linsen, den konvergerande linsen eller den positiva linsen för att hjälpa sin syn. De konvexa linserna används på glasögon eller kontaktlinser för att hjälpa personer med närsynthet. Den konvexa linsen används också som förstoringsglas, optiska instrument som används i kameror, kikare, teleskopoptik och optiska mikroskop.
Fokuspunkten för den konvexa linsen (F)
Observera figuren på sidan. Ljusstrålen som kommer från objekt som är mycket långt borta, som solen, är parallell med linsens huvudaxel. I figuren är linsens huvudaxel en blå linje.
En ljusstråle träffar linsens yta, som är konvex, och linsen bryter ljusstrålen. Ljusbrytningen av den konvexa linsen följer ljusbrytningslagen. Alla inkommande ljusstrålar bryts av den konvexa linsen mot fokuspunkten för F2 och ljusstrålen skär varandra i fokuspunkten.
Ljusstrålen bryts mot fokuspunkten. Därför kallas den konvexa linsen för en konvergent lins. Eftersom allt ljus skär varandra i fokuspunkten för F2, kan man säga att F:s fokuspunkt2 är platsen för bilden av ett mycket avlägset objekt. Om ljusstrålen som bryts av den konvexa linsen kommer från solen, kommer solens bild att synas i fokuspunkten för F2.
Eftersom ljusstrålen passerar genom fokuspunkten är den konvexa linsens fokuspunkt verklig, och bilden som är placerad vid fokuspunkten är verklig.
Bild av den konvexa linsen
Till skillnad från konkava linser som bara kan bilda virtuella bilder, kan konvexa linser bilda verkliga bilder och virtuella bilder. Den virtuella bilden existerar inte som om den existerar eftersom det mänskliga ögat ser ljusstrålen röra sig rakt, vilket gör att den mänskliga hjärnan drar slutsatsen att bilden existerar. Om en skärm placeras på en punkt där det finns en virtuell bild, finns det ingen bild på skärmen. Tvärtom existerar den verkliga bilden. Om en skärm placeras på en punkt där det finns en verklig bild, visas bilden på skärmen. Bildandet av bilden av de konvexa linserna har förklarats i detalj i ämnet bildbildning av de konvexa linserna.
- FrågaVilken typ av bild bildas av en konvergerande (konvex) lins när objektet placeras bortom fokuspunkten? SvarNär objektet placeras bortom fokuspunkten för en konvergerande lins bildas en verklig, inverterad och förminskad eller förstorad bild, beroende på objektets avstånd från linsen.
- FrågaHur påverkar objektets position storleken på bilden som bildas av en konvergerande lins? SvarNär objektet är i oändligheten är bilden punktformad och placerad i fokus. När objektet närmar sig linsen ökar bildstorleken. När objektet är i fokuspunkten blir bilden oändligt stor.
- FrågaVar befinner sig bilden som bildas av en konvergerande lins när objektet är i oändligheten? SvarNär objektet är i oändligheten bildas bilden vid fokuspunkten på motsatt sida av linsen.
- FrågaHur påverkar brännvidden för en konvergerande lins bildens position och storlek? SvarEn kortare brännvidd gör att bilden bildas närmare linsen och blir mindre, medan en längre brännvidd gör att bilden bildas längre från linsen och blir större, givet att avståndet till objektet är konstant.
- FrågaKan en konvergerande lins någonsin producera en virtuell bild? SvarJa, en konvergerande lins kan producera en virtuell bild när objektet placeras inom linsens brännvidd. Bilden kommer att vara virtuell, upprätt och förstorad.
- FrågaHur påverkar en förändring av objektavståndet positionen och karaktären hos bilden som bildas av en konvergerande lins? SvarNär objektet kommer närmare linsen flyttas bilden bort från linsen och blir större. Om objektet flyttas inom brännvidden blir bilden virtuell, upprätt och förstorad.
- FrågaNär ett objekt placeras i fokus för en konvergerande lins, var kommer bilden att placeras? SvarNär ett objekt placeras i fokus för en konvergerande lins bildas bilden i oändligheten.
- FrågaKan en konvergerande lins bilda en upprätt bild? SvarJa, en konvergerande lins kan skapa en upprätt bild, men bara när objektet placeras inom fokuspunkten. I det här fallet är bilden som bildas virtuell, upprätt och förstorad.
- FrågaPåverkar linsens material (glas, plast etc.) egenskaperna hos den bild som bildas av en konvergerande lins? SvarLinsens material kan påverka brännvidden på grund av olika brytningsindex, vilket i sin tur kan påverka bildens position och storlek. Men det ändrar inte den grundläggande regeln: en konvergerande lins bildar en verklig och inverterad bild när objektet är bortom fokuspunkten, och en virtuell, upprätt och förstorad bild när objektet är inom fokuspunkten.
-
Fråga : Vad händer med bilden som bildas av en konvergerande lins när objektet rör sig från fokuspunkten mot linsen? Svar : När objektet rör sig från fokuspunkten mot linsen, rör sig bilden bort från linsen längs den motsatta sidan, blir större och blir så småningom en virtuell, upprätt och förstorad bild när objektet befinner sig inom fokuspunkten.
