Ufafanuzi wa kioo cha kukuza cha Loupe
Kioo cha kukuza ni lenzi yenye mbonyeo inayotumika kusaidia jicho kuona kitu ambacho ni vigumu kukiona moja kwa moja kwa kutumia jicho. Kioo hicho huitwa kikuzaji rahisi kwa sababu kina uwezo mdogo wa kukuza taswira ya kitu. Katika somo lijalo, utajifunza kuhusu vikuzaji visivyo rahisi kama vile darubini, n.k.
Jinsi inavyofanya kazi
Kinapotazamwa kwa umbali wa karibu, kitu huonekana kikubwa, lakini kinapotazamwa kwa umbali mrefu, huonekana kidogo. Vitu vilivyo karibu huonekana vikubwa kwa sababu ya ukubwa mkubwa wa picha ya vitu vilivyoundwa kwenye retina. Kinyume chake, kitu hicho hicho, kinapotazamwa kwa umbali mrefu, huonekana kidogo kwa sababu ya ukubwa wa picha iliyoundwa kwenye retina, ndogo. Kwa hivyo, ukubwa wa kitu kinachoonekana hutegemea ukubwa wa picha ya kitu kilichoundwa kwenye retina. Picha kubwa au ndogo za vitu vilivyoundwa kwenye retina hutegemea pembe iliyoundwa kati ya jicho na kitu, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini.
Vitu vilivyo mbali na jicho huonekana vidogo kwa sababu vina pembe ndogo (θ) (Mchoro 1.1). Kinyume chake, vitu vilivyo karibu na macho huonekana kuwa na umuhimu zaidi kwa sababu vina pembe kubwa zaidi (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. Vinginevyo, pembe hupunguzwa kwa kuweka jicho mbali na kitu.
Mapitio hapo juu yanaweza kutumika kwa masuala mengine. Ukipata alfabeti ndogo sana kiasi kwamba unapata shida kusoma, unafanya nini ili kusoma maandishi? Kulingana na mapitio hapo juu, unaweza kuleta alfabeti karibu na jicho ili pembe inayoundwa kati ya alfabeti na macho iwe kubwa zaidi, ili maandishi yawe makubwa na yaweze kusomwa. Ikumbukwe kwamba sehemu ya karibu ya jicho la kawaida au umbali wa karibu zaidi unaoweza kulenga jicho la kawaida ni sentimita 25,
Kwa hivyo, ikiwa umbali kati ya alfabeti na jicho ni mdogo kuliko sentimita 25, alfabeti inaonekana kuwa hafifu. Alfabeti inayoweza kusomwa kutoka umbali wa sentimita 25 pekee inaonekana kuwa hafifu inapoletwa karibu na umbali kati ya alfabeti na macho kuwa ndogo kuliko sentimita 25. Basi jinsi ya kufanya alfabeti yenye ukubwa mdogo wa fonti iweze kusomwa? Bila shaka, unahitaji msaada wa kifaa cha macho kinachoweza kukuza alfabeti.
Vifaa vya macho kama vile vioo vya plane, vioo vyenye mbonyeo na vioo vyenye mbonyeo haviwezi kutumika kusoma alfabeti kwa sababu kioo hakina uwazi. Badala yake, lenzi ina mwangaza, kwa hivyo inaweza kutumika kusoma alfabeti. Katika somo la uundaji wa picha na lenzi yenye mbonyeo, inaelezwa kwamba lenzi yenye mbonyeo inaweza tu kupunguza picha ya kitu. Katika mada ya uundaji wa picha na lenzi yenye mbonyeo, inaelezwa kwamba lenzi yenye mbonyeo inaweza kukuza picha ya kitu, kwa hivyo lenzi yenye mbonyeo inaweza kubuniwa kama kioo cha kukuza au cha kung'arisha.
Katika Mchoro 1.3, vitu vinaonekana moja kwa moja kwa kutumia jicho, ambapo vitu vinaonekana vidogo kwa sababu ya pembe kati ya macho na ncha mbili za kitu, ndogo. Katika Mchoro 1.4, jicho huona vitu kupitia kipaza sauti. Kipaza sauti hufanya kazi ya kuunda picha na kukuza picha ili kile kinachoonekana na jicho kiwe picha. Picha ya kitu kinachoonekana na jicho kupitia kipaza sauti inaonekana kuwa muhimu zaidi kwa sababu pembe inayoundwa kati ya jicho na ncha mbili za picha ni muhimu zaidi.
Kwa jicho la mtazamaji kuona picha kupitia kioo utukufu mkubwa, picha lazima iwe mtandaoni (ya picha iko mbele ya loupe, Au picha iko upande mmoja na kitu, kama ilivyo kwenye Mchoro 1.4). Kuhusu uundaji wa picha na lenzi zenye mbonyeo, imeelezwa kwamba kwa picha kuwa mtandaoni, kitu umbali (fanya) lazima uwe mdogo au sawa na sehemu ya kuzingatia urefu (F).
s = fanya = umbali wa kitu
s' = di = umbali wa picha
h = ho = urefu wa kitu
h' = hi = urefu wa picha
F = sehemu ya kuzingatia
θ = pembe kati ya lenzi na ncha mbili za kitu. Katika Mchoro 1.3, lenzi husika ni kipande cha jicho, ilhali, katika Mchoro 1.4, lenzi husika ni lenzi yenye mbonyeo ambayo hutumika kama kipaza sauti.
Katika Mchoro 1.3 (mchoro unaonekana pembeni), kitu kiko upande wa kushoto huku jicho la mwangalizi likiwa upande wa kulia. Katika Mchoro 1.4 (mchoro unaonekana pembeni), vitu na taswira ya vitu vinavyozalishwa na lenzi yenye mbonyeo viko upande wa kushoto huku jicho la mwangalizi likiwa upande wa kulia.
Jinsi ya kutumia loupe
Wakati umbali wa kitu (fanya) unalingana na urefu wa kitovu (f), picha ni pepe na umbali wa picha (di) uko katika kiwango cha juu zaidi. Usio na kikomo ni umbali wa juu zaidi wa picha pepe kwa sababu sehemu ya mbali ya jicho la kawaida haina kikomo. Badala yake, umbali wa chini kabisa wa picha pepe ni sentimita 25 kwa sababu sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25.
Jicho linapoona picha pepe katika umbali usio na kikomo (sehemu ya mbali), macho huwa na nafasi ndogo ya kukaa, au misuli ya siliari ya jicho hupumzika zaidi. Ili kufanikisha hili, umbali kati ya kitu na loupe lazima uwe sawa na urefu wa fokasi. Ikiwa urefu wa fokasi wa loupe ni sentimita 25, umbali kati ya vitu na loupe ni sentimita 25.
Kinyume chake, jicho linapoona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 (karibu na sehemu), macho hubeba misuli ya juu zaidi au ya siliari katika hali ya mkazo zaidi. Ikiwa urefu wa kitovu cha loupe 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.
Mlinganyo wa lenzi na kioo kilichopinda:
1/do = 1/f – 1/di
fanya = umbali wa kitu, f = urefu wa fokasi, di = umbali wa picha = karibu na nukta = sm 25
Kipande cha picha ni lenzi yenye mbonyeo ili urefu wa kilengaji uwe chanya. Picha pepe ili umbali wa picha (di) uwe hasi.
1/fanya = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/fanya = 1/25 + 1/25 = 2/25
fanya = 25/2 = 12.5 cm
Ikiwa urefu wa kitovu cha loupe ni sentimita 25, jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali ni sentimita 12.5. Umbali kati ya kitu na loupe haupaswi kuwa chini ya sentimita 12.5 kwa sababu jicho haliwezi kuona picha inayozalishwa na loupe.
Vipi kama urefu wa kitovu cha loupe ni sentimita 50? Ikiwa urefu wa kitovu cha loupe ni sentimita 50, jicho huona picha pepe kwa umbali wa sentimita 25 wakati umbali ni sawa na matokeo ya hesabu hapa chini.
1/fanya = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/fanya = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
fanya = 50/3 = 16.67 cm
Ikiwa urefu 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.
