Ufafanuzi wa kioo kinachokuza
Kioo kinachokuza, au kikuzaji rahisi, ni lenzi yenye mbonyeo inayotumika kusaidia jicho kuona vitu ambavyo ni vigumu kuona moja kwa moja, kama vile maandishi madogo sana. Kioo kinachokuza huitwa kikuzaji rahisi kwa sababu kina uwezo mdogo wa kukuza picha ya kitu. Katika somo lijalo, utajifunza kuhusu vikuzaji visivyo rahisi kama vile darubini , darubini za ardhini , na darubini.
Jinsi Kikuzaji Kinavyofanya Kazi
Kinapoonekana kutoka umbali wa karibu, kitu huonekana kikubwa, lakini kikionekana kutoka umbali wa mbali sana, kitu huonekana kidogo. Vitu vilivyo karibu huonekana vikubwa kwa sababu ukubwa wa picha iliyoundwa kwenye retina ni kubwa. Kinyume chake, kitu kile kile kinapoonekana kutoka umbali wa mbali sana huonekana kidogo kwa sababu ukubwa wa picha iliyoundwa kwenye retina ni mdogo. Kwa hivyo, ukubwa wa kitu kinachoonekana na jicho hutegemea ukubwa wa picha iliyoundwa kwenye retina. Ukubwa wa picha iliyoundwa kwenye retina hutegemea pembe iliyoundwa kati ya jicho na kitu, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapa chini.
Vitu vilivyo mbali na jicho huonekana vidogo kwa sababu vina pembe ndogo (θ) (Mchoro 1.1). Kinyume chake, vitu vilivyo karibu na jicho huonekana vikubwa kwa sababu vina pembe kubwa (θ) (Mchoro 1.2). Inaweza kuhitimishwa kwamba ukubwa wa kitu kinachoonekana na jicho unaweza kupanuliwa au kupunguzwa kwa kuongeza au kupunguza pembe (θ). Pembe hupanuliwa kwa kuleta jicho karibu na kitu, kinyume chake pembe hupunguzwa kwa kusogeza jicho mbali na kitu.
Majadiliano hapo juu yanaweza kutumika kwa masuala mengine. Ukikutana na maandishi madogo sana kiasi kwamba ni vigumu kusoma, unafanya nini ili kuyafanya yasomeke? Kulingana na majadiliano hapo juu, unaweza kuleta maandishi karibu na macho yako ili kuongeza pembe kati ya maandishi na jicho lako, na kufanya maandishi kuwa makubwa na yanayosomeka zaidi. Ni muhimu kutambua kwamba karibu na sehemu ya jicho la kawaida au umbali wa karibu zaidi ambao jicho la kawaida linaweza kuzingatia ni sentimita 25, kwa hivyo ikiwa umbali kati ya maandishi na jicho ni mdogo kuliko sentimita 25, maandishi yataonekana kuwa hayana umbo. Maandishi ambayo yanaweza kusomwa kutoka umbali wa sentimita 25 yataonekana hayana umbo yakiletwa karibu hadi umbali kati ya maandishi na jicho uwe mdogo kuliko sentimita 25, achilia mbali maandishi ambayo hayawezi kusomwa kutoka umbali wa sentimita 25? Basi unawezaje kufanya maandishi yenye ukubwa mdogo sana wa herufi kusomeka? Bila shaka, unahitaji msaada wa kifaa cha macho kinachoweza kupanua maandishi.
Vifaa vya macho kama vile kioo tambarare, kioo chenye mkunjo kutoka kioo chenye mbonyeo haiwezi kutumika kusoma maandishi kwa sababu kioo hakina uwazi. Kwa upande mwingine, lenzi ina uwazi kwa hivyo inaweza kutumika kusoma maandishi. Katika somo picha ya lenzi iliyopinda, inaelezwa kwamba lenzi yenye mkunjo inaweza kupunguza tu taswira ya kitu. Kwa upande mwingine, katika mada picha ya lenzi yenye mbonyeo Inaelezwa kwamba lenzi yenye mbonyeo inaweza kukuza taswira ya kitu. Kwa sababu inaweza kukuza taswira, lenzi yenye mbonyeo inaweza kubuniwa kama kioo cha kukuza.
Tazama picha mbili zifuatazo. Katika Mchoro 1.3, kitu hicho kinatazamwa moja kwa moja na jicho, ambapo kitu hicho kinaonekana kidogo kwa sababu pembe kati ya jicho na ncha mbili za kitu hicho ni ndogo. Katika Mchoro 1.4, jicho hutazama kitu hicho kupitia kioo kinachokuza. Kioo kinachokuza hufanya kazi ya kuunda picha na kuikuza picha hiyo, kwa hivyo kile jicho linachokiona ni picha. Picha ya kitu kinachotazamwa na jicho kupitia kioo kinachokuza inaonekana kubwa kwa sababu pembe inayoundwa kati ya jicho na ncha mbili za picha ni kubwa zaidi.
Ili jicho la mtazamaji liweze kuona picha kupitia kioo cha kukuza, picha lazima iwe ya mtandaoni (picha iko mbele ya kioo cha kukuza au picha iko upande mmoja na kitu, kama ilivyo kwenye mchoro 1.4). Kuhusu mada picha ya lenzi yenye mbonyeo Imeelezwa kwamba ili picha iwe pepe, umbali wa kitu lazima uwe mdogo au sawa na urefu wa kitovu (f).
Maelezo mafupi:
s = umbali wa kitu
s' = umbali wa picha
h = urefu wa kitu
h' = urefu wa kivuli
F = sehemu ya msingi ya kioo cha kukuza
θ = pembe kati ya lenzi na ncha zote mbili za kitu. Katika Mchoro 1.3, lenzi husika ni kipande cha jicho, huku katika Mchoro 1.4, lenzi husika ni lenzi yenye mbonyeo inayotumika kama kioo cha kukuza.
Katika Mchoro 1.3 (mwonekano wa pembeni), kitu kiko upande wa kushoto huku jicho la mwangalizi likiko upande wa kulia. Katika Mchoro 1.4 (mwonekano wa pembeni), kitu na picha yake inayozalishwa na lenzi yenye mbonyeo viko upande wa kushoto huku jicho la mwangalizi likiko upande wa kulia.
Jinsi ya Kutumia Kikuzaji
Wakati umbali wa kitu (s) ni sawa na urefu wa fokasi (f), picha ni pepe na umbali wa picha (s') hauna kikomo. Infinity ni umbali wa juu zaidi wa picha pepe kwa sababu sehemu ya mbali Umbali wa jicho la kawaida hauna kikomo. Kwa upande mwingine, umbali wa chini kabisa wa picha pepe ni sentimita 25 kwa sababu karibu na sehemu Jicho la kawaida ni sentimita 25.
Jicho linapotazama picha pepe katika sehemu isiyo na kikomo (sehemu ya mbali), jicho huwa katika kiwango cha chini kabisa, au misuli ya siliari huwa katika hali ya utulivu zaidi. Ili kufanikisha hili, umbali kati ya kitu na kioo kinachokuza lazima uwe sawa na urefu wa kioo kinachokuza. Ikiwa urefu wa kioo kinachokuza ni sentimita 25, basi umbali kati ya kitu na kioo kinachokuza ni sentimita 25.
Kwa upande mwingine, jicho linapoona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 (karibu na sehemu), jicho hutoshea kwa kiwango cha juu au misuli ya jicho ya siliari katika hali ya mkazo zaidi. Ikiwa urefu wa kitovu cha kioo cha kukuza ni sentimita 25, basi jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali wa kitu ni sawa na matokeo ya hesabu hapa chini.
Lenzi iliyopinda na fomula ya kioo:
1/s = 1/f – 1/s'
Maelezo: s = umbali wa kitu, f = urefu wa fokasi, s' = umbali wa picha = karibu na nukta = sm 25
Kioo kinachokuza ni lenzi yenye mbonyeo, kwa hivyo urefu wa kielekezi ni chanya. Picha ni pepe, kwa hivyo s' ni hasi.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 cm
Ikiwa umbali wa kitovu cha loupe ni sentimita 25, jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali wa kitu ni sentimita 12,5. Umbali kati ya kitu na loupe haupaswi kuwa mdogo kuliko sentimita 12,5 kwa sababu picha inayozalishwa na loupe haiwezi kuonekana wazi na jicho.
Vipi ikiwa urefu wa kitovu cha kioo cha kukuza ni sentimita 50? Ikiwa urefu wa kitovu cha kioo cha kukuza ni sentimita 50, basi jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali wa kitu ni sawa na matokeo ya hesabu hapa chini.
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
Ikiwa umbali wa kitovu cha loupe ni sentimita 50, jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali wa kitu ni sentimita 16,7. Umbali kati ya kitu na loupe haupaswi kuwa mdogo kuliko sentimita 16,7 kwa sababu picha inayozalishwa na loupe haiwezi kuonekana wazi na jicho.
Ukuzaji wa Pembe ya Kioo Kinachokuza
Je, taswira ya kitu kinachoonekana kupitia kioo cha kukuza ni kubwa zaidi kinapoonekana na jicho lenye sehemu ndogo ya kuingilia au jicho lenye sehemu ya juu ya kuingilia? Ni ipi bora kutumia kama kioo cha kukuza, lenzi yenye sehemu kubwa ya kuingilia au lenzi yenye sehemu ndogo ya kuingilia? Maswali haya yanaweza kujibiwa baada ya kujifunza fomula ya kioo cha kukuza.
