Kako debelina leče vpliva na goriščno razdaljo?

Posted on
Avtor: Lewis Jackson
Datum Ustvarjanja: 5 Maj 2021
Datum Posodobitve: 18 November 2024
Anonim
Focal Length Explained - Physics of Lenses
Video.: Focal Length Explained - Physics of Lenses

Vsebina

Goriščna razdalja leče vam pove, kako daleč od leče nastane osredotočena slika, če so svetlobni žarki, ki se približujejo objektivu, vzporedni. Objektiv z večjo "upogibno močjo" ima krajšo goriščno razdaljo, ker učinkoviteje spreminja pot svetlobnih žarkov kot šibkejša leča. Večino časa lahko lečo obravnavate kot tanko in ignorirate kakršne koli učinke debeline, ker je debelina leče veliko manjša od goriščne razdalje. Toda pri debelejših objektivih razlika v tem, kako debele so, je na splošno pomembna kračna razdalja.

TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)

Če so vsi drugi vidiki leče enaki, bo debelejša leča zmanjšala goriščno razdaljo (f) v primerjavi s tanjšo lečo po enačbi proizvajalca leč:

(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

Kje t pomeni debelino leče, n je lomni indeks in R1 in R2 opišite ukrivljenost površine na obeh straneh leče.

Enačba izdelovalca leč

Enačba proizvajalca leč opisuje razmerje med debelino leče in njeno goriščno razdaljo (f):

(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

V tej enačbi je veliko različnih izrazov, vendar je treba omeniti dve najpomembnejši stvari t pomeni debelino leče, goriščna razdalja pa je vzajemno rezultata na desni strani. Z drugimi besedami, če je desna stran enačbe večja, je goriščna razdalja manjša.

Drugi izrazi, ki jih morate vedeti iz enačbe, so: n je lomni indeks leče in R1 in R2 opišite ukrivljenost površin leče. Enačba uporablja „R"Ker pomeni polmer, tako da, če razširite krivuljo vsake strani leče v celoten krog, R vrednost (s podpisom 1 za stran, ki luč vstopa v objektiv, in 2 za stranjo, na kateri pušča objektiv), vam pove polmer kroga. Torej bo plitvejša krivulja imela večji polmer.

Debelina leče

The t se prikaže v števcu zadnjega ulomka v enačbi proizvajalca leč in ta izraz dodate na druge dele desne strani. To pomeni, da je večja vrednost t (tj. debelejša leča) bo imela desna stran večjo vrednost, pod pogojem, da polmeri katere koli polovice leče in indeks loma ostaneta enaki. Ker je povratna stran te strani enačbe goriščna razdalja, to pomeni, da ima debelejša leča na splošno manjšo goriščno razdaljo od tanjše leče.

To lahko razumete intuitivno, saj lomljivost svetlobnih žarkov, ko vstopijo v kozarec (ki ima višji lomni indeks kot zrak), leči omogoča, da opravlja svojo funkcijo, več stekla pa na splošno pomeni več časa za lom.

Zakrivljenost objektiva

The R Izrazi so ključni del enačbe proizvajalca leč in se pojavljajo v vsakem izrazu na desni strani. V njih je opisano, kako ukrivljena je leča, in vsi se pojavljajo v imenovalcih frakcij. To ustreza večjemu polmeru (tj. Manj ukrivljenemu objektivu), ki na splošno prinaša večjo goriščno razdaljo. Upoštevajte, da izraz vsebuje samo R2 odštejemo od enačbe, kar pomeni manjšo R2 vrednost (izrazitejša krivulja) zmanjša vrednost desne strani (in s tem poveča goriščno razdaljo), medtem ko je večja R1 vrednost naredi isto. Vendar se oba polmera pojavita v zadnjem izrazu in manjša ukrivljenost obeh delov v tem primeru poveča goriščno razdaljo.

Indeks loma

Indeks loma stekla, uporabljenega v leči (n) vpliva tudi na goriščno razdaljo, kar kaže enačba proizvajalca leč. Indeks loma stekla se giblje od približno 1,45 do 2,00, na splošno pa večji lomni indeks pomeni, da leča učinkoviteje upogiba svetlobo in tako zmanjša goriščno razdaljo leče.