உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடி

உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடியின் வரையறை

உருப்பெருக்கி அல்லது எளிய உருப்பெருக்கி என்பது, மிகச்சிறிய எழுத்துக்கள் போன்ற, நேரடியாகப் பார்ப்பதற்குக் கடினமான பொருட்களைக் கண் காண உதவும் ஒரு குவி லென்ஸ் ஆகும். ஒரு பொருளின் பிம்பத்தைப் பெரிதாக்கும் திறன் குறைவாக இருப்பதால், உருப்பெருக்கி எளிய உருப்பெருக்கி என்று அழைக்கப்படுகிறது. அடுத்த பாடத்தில், நுண்ணோக்கிகள் , தரைவழித் தொலைநோக்கிகள் மற்றும் தொலைநோக்கிகள் போன்ற எளிய உருப்பெருக்கிகள் அல்லாதவற்றைப் பற்றி நீங்கள் அறிந்துகொள்வீர்கள்.

உருப்பெருக்கி எவ்வாறு செயல்படுகிறது

அருகிலிருந்து பார்க்கும்போது ஒரு பொருள் பெரியதாகத் தோன்றும், ஆனால் மிகத் தொலைவிலிருந்து பார்க்கும்போது அப்பொருள் சிறியதாகத் தோன்றும். விழித்திரையில் உருவாகும் பிம்பத்தின் அளவு பெரியதாக இருப்பதால், அருகிலுள்ள பொருள்கள் பெரியதாகத் தெரிகின்றன. இதற்கு நேர்மாறாக, அதே பொருள் மிகத் தொலைவிலிருந்து பார்க்கும்போது சிறியதாகத் தெரிகிறது, ஏனெனில் விழித்திரையில் உருவாகும் பிம்பத்தின் அளவு சிறியதாக உள்ளது. எனவே, கண்ணால் பார்க்கப்படும் ஒரு பொருளின் அளவு, விழித்திரையில் உருவாகும் பிம்பத்தின் அளவைப் பொறுத்தது. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, விழித்திரையில் உருவாகும் பிம்பத்தின் அளவு, கண்ணுக்கும் பொருளுக்கும் இடையில் உருவாகும் கோணத்தைச் சார்ந்துள்ளது.

கண்ணிலிருந்து தொலைவில் உள்ள பொருள்கள், சிறிய கோணத்தைக் (θ) கொண்டிருப்பதால் சிறியதாகத் தோன்றுகின்றன (படம் 1.1). இதற்கு மாறாக, கண்ணுக்கு அருகில் உள்ள பொருள்கள், பெரிய கோணத்தைக் (θ) கொண்டிருப்பதால் பெரியதாகத் தோன்றுகின்றன (படம் 1.2). கோணத்தை (θ) அதிகரிப்பதன் மூலமோ அல்லது குறைப்பதன் மூலமோ, கண்ணால் பார்க்கப்படும் ஒரு பொருளின் அளவைப் பெரிதாக்கவோ அல்லது சிறிதாக்கவோ முடியும் என்று இதிலிருந்து முடிவு செய்யலாம். கண்ணைப் பொருளுக்கு அருகில் கொண்டு செல்வதன் மூலம் கோணம் பெரிதாக்கப்படுகிறது, இதற்கு மாறாக, கண்ணைப் பொருளிலிருந்து விலக்கி நகர்த்துவதன் மூலம் கோணம் குறைக்கப்படுகிறது.

மேற்கண்ட விவாதத்தை மற்ற சிக்கல்களுக்கும் பயன்படுத்தலாம். படிப்பதற்குச் சிரமமளிக்கும் அளவுக்கு மிகச் சிறிய எழுத்துக்களை நீங்கள் கண்டால், அதைப் படிக்கக்கூடியதாக மாற்ற என்ன செய்வீர்கள்? மேற்கண்ட விவாதத்தின் அடிப்படையில், எழுத்திற்கும் உங்கள் கண்ணுக்கும் இடையிலான கோணத்தை அதிகரிக்க, அந்த எழுத்தை உங்கள் கண்களுக்கு அருகில் கொண்டு வரலாம். இது எழுத்தைப் பெரிதாகவும் தெளிவாகவும் காட்டும். ஒரு சாதாரணக் கண்ணின் அண்மைப் புள்ளி , அதாவது ஒரு சாதாரணக் கண் குவியக்கூடிய மிகக் குறைந்த தூரம், 25 செ.மீ. என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். எனவே, எழுத்திற்கும் கண்ணுக்கும் இடையிலான தூரம் 25 செ.மீ.க்கும் குறைவாக இருந்தால், அந்த எழுத்து மங்கலாகத் தெரியும். 25 செ.மீ. தூரத்திலிருந்து படிக்கக்கூடிய எழுத்து கூட, 25 செ.மீ.க்கும் குறைவான தூரத்திற்கு அருகில் கொண்டு செல்லப்படும்போது மங்கலாகத் தெரிகிறது. 25 செ.மீ.க்கும் குறைவான தூரத்திலிருந்து படிக்க முடியாத எழுத்தைப் பற்றி என்ன செய்வது? அப்படியானால், இவ்வளவு சிறிய எழுத்துக்களை எப்படித் தெளிவாகப் படிக்கக்கூடியதாக மாற்றுவது? நிச்சயமாக, எழுத்தைப் பெரிதாக்கக்கூடிய ஒரு ஒளியியல் கருவியின் உதவி உங்களுக்குத் தேவை.

ஒளியியல் கருவிகள் போன்றவை தட்டையான கண்ணாடி, குழிவான கண்ணாடி டான் குவி கண்ணாடி கண்ணாடி ஒளிபுகாத தன்மை கொண்டிருப்பதால், அதை எழுத்துக்களைப் படிக்கப் பயன்படுத்த முடியாது. மறுபுறம், லென்ஸ் ஒளிபுகும் தன்மை கொண்டிருப்பதால், அதை எழுத்துக்களைப் படிக்கப் பயன்படுத்தலாம். பாடத்தில் குழி லென்ஸ் படம்ஒரு குழி லென்ஸால் ஒரு பொருளின் பிம்பத்தைச் சுருக்க மட்டுமே முடியும் என்று விளக்கப்பட்டுள்ளது. இதற்கு மாறாக, இந்தத் தலைப்பில் குவி லென்ஸ் படம் ஒரு குவி லென்ஸ் ஒரு பொருளின் பிம்பத்தைப் பெரிதாக்க முடியும் என்று விளக்கப்பட்டுள்ளது. அதனால், குவி லென்ஸ் இதனை ஒரு உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடியாக வடிவமைக்க முடியும்.
 
பின்வரும் இரண்டு படங்களைக் கவனிக்கவும். படம் 1.3-இல், பொருள் நேரடியாகக் கண்ணால் பார்க்கப்படுகிறது; இதில், கண்ணுக்கும் பொருளின் இரு முனைகளுக்கும் இடையே உள்ள கோணம் சிறியதாக இருப்பதால், பொருள் சிறியதாகத் தோன்றுகிறது. படம் 1.4-இல், கண் ஒரு உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடி வழியாகப் பொருளைப் பார்க்கிறது. உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடியானது ஒரு பிம்பத்தை உருவாக்கி, அந்தப் பிம்பத்தைப் பெரிதாக்குகிறது, எனவே கண் காண்பது அந்தப் பிம்பமே ஆகும். உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடி வழியாகக் கண்ணால் பார்க்கப்படும் பொருளின் பிம்பம் பெரியதாகத் தோன்றுகிறது, ஏனெனில் கண்ணுக்கும் பிம்பத்தின் இரு முனைகளுக்கும் இடையே உருவாகும் கோணம் அதிகமாக உள்ளது.

உருப்பெருக்கி வழியாகப் பிம்பத்தைப் பார்ப்பவரின் கண் காண வேண்டுமானால், அந்தப் பிம்பம் மாயப் பிம்பமாக இருக்க வேண்டும் (படம் 1.4-இல் உள்ளவாறு, பிம்பம் உருப்பெருக்கிக்கு முன்னால் இருக்க வேண்டும் அல்லது பொருள் இருக்கும் அதே பக்கத்தில் இருக்க வேண்டும்). குவி லென்ஸ் பிம்பங்கள் என்ற தலைப்பில், பிம்பம் மாயப் பிம்பமாக இருப்பதற்கு, பொருள் தொலைவு (s) குவியத் தொலைவை (f) விடக் குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்க வேண்டும் என்று விளக்கப்பட்டுள்ளது.

தலைப்பு :
s = பொருளின் தூரம்
s' = பிம்பத் தொலைவு
h = பொருளின் உயரம்
h' = நிழலின் உயரம்
F = உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடியின் குவியப் புள்ளி
θ = லென்ஸுக்கும் பொருளின் இரு முனைகளுக்கும் இடையே உள்ள கோணம். படம் 1.3-இல், இங்கு குறிப்பிடப்படும் லென்ஸ் கண்ணருகு லென்ஸ் ஆகும், அதேசமயம் படம் 1.4-இல், இங்கு குறிப்பிடப்படும் லென்ஸ் உருப்பெருக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு குவி லென்ஸ் ஆகும்.

படம் 1.3-இல் (பக்கவாட்டுத் தோற்றம்), பொருள் இடதுபுறத்திலும், பார்வையாளரின் கண் வலதுபுறத்திலும் உள்ளன. படம் 1.4-இல் (பக்கவாட்டுத் தோற்றம்), பொருளும் குவி லென்ஸால் உருவாக்கப்பட்ட அதன் பிம்பமும் இடதுபுறத்திலும், பார்வையாளரின் கண் வலதுபுறத்திலும் உள்ளன.

உருப்பெருக்கியை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது
 
பொருள் தூரம் (s) குவிய நீளத்திற்கு (f) சமமாக இருக்கும்போது, ​​பிம்பம் மாயப் பிம்பமாகவும், பிம்பத் தூரம் (s') முடிவிலியாகவும் இருக்கும். முடிவிலி என்பது அதிகபட்ச மாயப் பிம்பத் தூரமாகும், ஏனெனில் தொலைதூரப் புள்ளி ஒரு சாதாரண கண்ணின் பார்வைத் தொலைவு முடிவிலி ஆகும். மறுபுறம், மாயப் பிம்பத்தின் குறைந்தபட்சத் தொலைவு 25 செ.மீ. ஆகும், ஏனெனில் அருகிலுள்ள புள்ளி இயல்பான கண்ணின் அளவு 25 செ.மீ. ஆகும்.

கண் முடிவிலியில் (தொலைப்புள்ளியில்) உள்ள ஒரு மாயப் பிம்பத்தைப் பார்க்கும்போது, ​​கண் குறைந்தபட்ச குவிப்பு நிலையில் இருக்கும், அல்லது சிலியரி தசைகள் மிகவும் தளர்வான நிலையில் இருக்கும். இதை அடைவதற்கு, பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தூரம், உருப்பெருக்கியின் குவிய நீளத்திற்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும். உருப்பெருக்கியின் குவிய நீளம் 25 செ.மீ. எனில், பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தூரம் 25 செ.மீ. ஆகும்.

மறுபுறம், கண் 25 செ.மீ தூரத்தில் (அண்மைப் புள்ளி) ஒரு மாயப் பிம்பத்தைப் பார்க்கும்போது, ​​கண் அதிகபட்சமாக அல்லது சரிசெய்து கொள்கிறது. கண்ணின் சிலியரி தசை மிகவும் பதட்டமான நிலையில். உருப்பெருக்கியின் குவிய நீளம் 25 செ.மீ. ஆக இருந்தால், கீழே உள்ள கணக்கீட்டு முடிவின்படி பொருளின் தூரம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது, ​​கண் 25 செ.மீ. தூரத்தில் ஒரு மாயப் பிம்பத்தைக் காண்கிறது.
வளைந்த லென்ஸ் மற்றும் கண்ணாடிக்கான சூத்திரம்:
1/s = 1/f – 1/s'
விளக்கம்: s = பொருள் தூரம், f = குவிய நீளம், s' = பிம்பத் தூரம் = அண்மைப் புள்ளி = 25 செ.மீ.
உருப்பெருக்கி ஒரு குவி லென்ஸ் என்பதால், அதன் குவிய நீளம் நேர்மறையாகும். பிம்பம் மாயப் பிம்பம் என்பதால், s' எதிர்மறையாகும்.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 செ.மீ.
உருப்பெருக்கியின் குவியத் தொலைவு 25 செ.மீ. ஆக இருந்தால், பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தொலைவு 12,5 செ.மீ. ஆக இருக்கும்போது, ​​கண் 25 செ.மீ. தொலைவில் ஒரு மாயப் பிம்பத்தைக் காண்கிறது. பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தொலைவு 12,5 செ.மீ.க்குக் குறைவாக இருக்கக்கூடாது, ஏனெனில் உருப்பெருக்கியால் உருவாக்கப்படும் பிம்பத்தைக் கண்ணால் தெளிவாகக் காண முடியாது.

உருப்பெருக்கியின் குவிய நீளம் 50 செ.மீ. ஆக இருந்தால், கீழே உள்ள கணக்கீட்டு முடிவின்படி பொருளின் தூரம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது, ​​கண் 25 செ.மீ. தூரத்தில் ஒரு மாயப் பிம்பத்தைக் காண்கிறது.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/50 = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
s = 50/3 = 16,67 செ.மீ.
உருப்பெருக்கியின் குவியத் தொலைவு 50 செ.மீ. ஆக இருந்தால், பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தொலைவு 16,7 செ.மீ. ஆக இருக்கும்போது, ​​கண் 25 செ.மீ. தொலைவில் ஒரு மாயப் பிம்பத்தைக் காண்கிறது. பொருளுக்கும் உருப்பெருக்கிக்கும் இடையிலான தொலைவு 16,7 செ.மீ.க்குக் குறைவாக இருக்கக்கூடாது, ஏனெனில் உருப்பெருக்கியால் உருவாக்கப்படும் பிம்பத்தைக் கண்ணால் தெளிவாகக் காண முடியாது.

உருப்பெருக்கிக் கண்ணாடியின் கோணப் பெருக்கம்

ஒரு உருப்பெருக்கி வழியாகத் தெரியும் பொருளின் பிம்பத்தின் அளவு, குறைந்த குவியத்தொடுதிறன் கொண்ட கண்ணால் பார்க்கும்போது பெரியதா அல்லது அதிக குவியத்தொடுதிறன் கொண்ட கண்ணால் பார்க்கும்போது பெரியதா? உருப்பெருக்கியாகப் பயன்படுத்த, அதிக குவிய நீளம் கொண்ட குவி லென்ஸா அல்லது குறைந்த குவிய நீளம் கொண்ட குவி லென்ஸா, எது சிறந்தது? உருப்பெருக்கிக்கான சூத்திரத்தை நீங்கள் கற்றுக்கொண்ட பிறகு இந்தக் கேள்விகளுக்குப் பதிலளிக்கலாம்.