Pärast seda looge helendava punkti kujutis. Objektiivi optilisel põhiteljel asuva valguspunkti kujutise loomine

a) Konstrueerime optilisel põhiteljel asuva valguspunkti kujutise kolmel juhul:

1) punkt S asub koonduva läätse põhifookuse taga.

Pildi koostamiseks piisab kahe kiire kursi määramisest: esimene kiir on suunatud piki optilist peatelge – see läbib läätse ilma murdumata. Teise suuname objektiivile suvaliselt, kuid tõmbame sellega paralleelse külgtelje ja leiame külgtelje ja fookustasandi lõikepunkti, s.o. külgfookus. Sest kõik külgteljega paralleelsed kiired kogutakse külgfookusesse, siis meie poolt valitud kiir läbib külgfookuse. Selle kiire ristumiskoht esimese kiirega annab helendava punkti kujutise S 1 .

2) punkt S asub põhifookuse ja objektiivi optilise keskpunkti vahel. Konstruktsioon on sarnane eelmisele juhtumile, kuid objektiivist väljuvad kiired lahknevad, leiame kiiri jätkates vasakule punkti, kust need väidetavalt välja tulevad, see on punkti kujutluspilt S 1 .

3) Helendav punkt on külgteljel.

a) koonduva läätse fookustasandi taga.

Kujutise koostamiseks võite kasutada mis tahes kahte kiirt kolmest:

Ray 1 punktist S hoitakse paralleelselt optilise peateljega, pärast murdumist läbib põhifookuse. Ray 2 on tõmmatud piki külgtelge, st. läbi optilise keskuse; see läbib läätse ilma murdumiseta. Ray 3 läbib põhifookuse; pärast läätses murdumist läheb see paralleelselt optilise peateljega. Nende kiirte ristumispunkt pärast läätse murdumist S 1 ja määrab tegeliku punktikujutise asukoha S ad hoc.

b) Punkt S asub koonduva läätse fookustasandi ja läätse enda vahel. Joonistame kolm sama kiirt nagu esimesel juhul. Nende kahe ristumispunkt S 1 määrab asukoha kujutluspilt punktid S.

c) Punkt asub lahkneva läätse külgteljel.

Antud juhul punktist S tehakse samad kolm juhtumit, kuid tuleb meeles pidada, et objektiiv on lahknev, siis paralleelselt objektiivile langev kiir läheb pärast murdumist nii, nagu läheks see fookusest välja, mis asub objektiivi samal küljel. objektiiv kui punkt S. Ray 3 on suunatud teisele fookusele, tabab see objektiivi ja läheb seejärel paralleelselt optilise peateljega. Kõik kolm kiirt tulevad väidetavalt punktist välja S 1 , mis on punkti kujutluspilt S. Lahknev objektiiv loob alati virtuaalse pildi.

c) Objektiivi abil loodud kujutiste konstrueerimine objektist.

Objekti kujutab nool, mis on risti optilise põhiteljega. Objekti kujutis on selle üksikute punktide kujutiste kogum, seega piisab kahe kujutise leidmisest äärmuslikud punktid(või isegi üks).

Joonisel on näidatud erinevad juhtumid kollektsioonis oleva objekti kujutiste konstrueerimiseks:

Kui objekt on kaugel:

a) suurem kui kahekordne fookuskaugus, siis on pilt reaalne, ümberpööratud ja vähendatud.

b) piirjuhul, kui objekt on lõpmatult kaugel - pilt on punkti kujul, fookuses.

c) objekt on sees topeltfookus- pilt on tõeline, tagurpidi, elusuuruses.

d) objekt asub fookuskaugusest suuremal, kuid kahekordsest fookuskaugusest väiksemal kaugusel – pilt on reaalne, tagurpidi suurendatud.

e) objekt on põhifookuses – pilt on lõpmatult kaugel või tegelikult ei ole.

e) objekt on fookuse ja läätse vahel – pilt on kujuteldav, otse suurendatud.

Lahknev objektiiv annab alati virtuaalse, vähendatud ja otsene pilt objekt, mis asub põhifookuse ja objektiivi vahel.

4. Õhukese läätse konjugaatpunktide valemi tuletamine.

Valguspunkt ja selle kujutis objektiivis on nihutatavad, st. kui helendav täpp asetatakse sinna, kus oli selle kujutis, siis saadakse pilt seal, kus helendav punkt oli. Sellepärast S ja S1 konjugaat. Vaatleme kahte paari sarnaseid kolmnurki:

Tähistage , siis on meil: ; proportsiooniomaduse järgi: ( d+ f) (f– F) = f 2 ; df + f 2 – dF – fF = f 2 ; df= dF+ fF; poolt jagama dfF, saame või

on õhukese läätse konjugeeritud punktide valem.

d Ja f saab vahetada.

5. Objektiiviga saadud lineaarne suurendus.

Lineaarne suurenemine b nimetatakse objekti kujutise kõrguse (laiuse) ja objekti enda tegeliku kõrguse (laiuse) suhteks:. H- pildi kõrgus; h- objekti kõrgus.

Ilmselgelt annab koonduv lääts suurenduse ainult siis, kui pilt on objektiivist kaugemal kui objekt.

Optilised seadmed.

a) Projektsiooniaparaat on ette nähtud jooniste, jooniste jms suurendatud kujutise saamiseks ekraanil: kui projitseeritakse pilt läbipaistvalt objektilt, siis aparaat on nn. diaskoop, kui mitte läbipaistev - piiskop. Kombineeritud seadet nimetatakse epidiskop. Riis. 31.1.

Objektiivi, mis loob pildi enda ees olevast objektist, nimetatakse objektiiv. Kaks tasapinnalist kumerat läätse moodustavad kondensaatori, mis kogub objektiivil olevast allikast pärit valguskiiri KOHTA, ja objektiiv suunab kiired ekraanile, kus saadakse lüümiku pilt D. Slaid asetatakse põhiobjektiivi vahele suuremast fookuskaugusest, kuid väiksemast topeltfookuskaugusest eemal. Ekraanil kuvatava pildi teravus saavutatakse objektiivi liigutamisega.

b) Kaamera- See on optiline seade, mis on loodud selle ees olevate objektide pildistamiseks. See koosneb valgustihedast kambrist koos liigutatava esiseinaga, mis mahutab objektiivi. Teravustamine toimub objektiivi liigutamisega; objektiiv avatakse teatud ajaks, mida nimetatakse säriajaks. Filmile saadakse varjatud kujutis ja pärast ilmutamist negatiiv; Negatiivi eksponeerimisel fotopaberile saadakse positiiv (foto).

sisse) suurendusklaas on üks lihtsamaid optilisi instrumente. See on koonduv objektiiv, mis on loodud väikeste objektide suurendatud kujutiste vaatamiseks. Optilise seadme suurendus on arv, mis näitab, mitu korda nurga all, mille all silm näeb seadmes oleva objekti kujutist rohkem nurka nägemine, mille all silm näeb objekti ilma seadmeta:

, sest nurgad j Ja j 0 on väikesed.

Läbi suurendusklaasi vaadeldav objekt asetatakse objektiivi fookustasandile või objektiivile veidi lähemale ja seda nähakse nurga all. j, mis on suurem kui nurk j 0 - mille all silm näeb objekti parima nägemise kauguselt j 0 ja suumi suurendus:

; sest L= 0,025 m, siis

- suurendusklaas.

Kui valguspunkt asub läätse sekundaarsel optilisel teljel, loob lääts oma kujutise samal teljel. Uurime, kuidas see pilt on üles ehitatud.

1. Punkt asub koonduva läätse fookustasandi taga (joon. 30.14).

Kujutise asukoha määramiseks võite kasutada mis tahes kahte kolmest joonisel fig. 30.14. Punkti kiir 1 tõmmatakse paralleelselt optilise peateljega. Pärast läätses murdumist läbib see põhifookuse. Kiir 2 juhitakse mööda külgtelge, st läbi läätse optilise keskpunkti. See kiir läbib läätse ilma murdumiseta. Kiir 3 juhitakse läbi põhifookuse F. Pärast läätses murdumist läheb see paralleelselt optilise peateljega. Nende kiirte lõikepunkt pärast läätse murdumist määrab antud juhul punkti tegeliku kujutise asukoha.

2. Punkt asub koonduva läätse fookustasandi ja läätse enda vahel (joonis 30.15). Sel juhul saab punktist tõmmata kolm sellist kiirt nagu esimesel juhul. Suvalise kahe ristumispunkt. need määravad punkti virtuaalkujutise asukoha

3. Punkt asub lahkneva läätse külgteljel (joonis 30.16). Ja sel juhul saate punktist tõmmata kolm sama kiirt (nagu esimesel juhul), kuid peate meeles pidama, et pärast läätses murdumist peab kiire 1 jätk läbima fookuse, mis asub läätse poolel, kuhu tuleb joonistada punkt Kiir 3 järgmiselt, et selle jätkumine läbiks läätse teise poole fookuse, siis peale murdumist läätses läheb kiir paralleelselt optilise peateljega. Märge

Objektiivi abil ei saa ühte punkti koguda mitte ainult paralleelseid kiiri. Kogemused näitavad, et koonduvale läätsele langevad kiired ühest punktist S pärast seda, kui lääts kogutakse uuesti ühes punktis S1 (joon. 30.8, a), st objektiiv loob reaalse pildi valguspunkt S punktis S1. See pilt võib olla väljamõeldud. Joonisel fig. 30.8, b näitab punktist S lahknevale läätsele langevate kiirte teed. Pärast objektiivi lähevad nad lahkneva kiirega, kuid nii, et nende jätk sisse tagakülg koonduvad S1-sse. Uurime, kuidas kolmel juhul konstrueeritakse läätse poolt tekitatud valguspunkti kujutis, mis asub läätse optilisel peateljel.

1. Punkt S on objektiivi põhifookuse Ф taga (joon. 30.9). Kuna hetkel S1 koondab kõik kiired pärast läätses murdumist, seejärel asukoha määramiseks punktis S1 piisab, kui teha kindlaks, kus kaks sellist kiirt ristuvad.

Olgu sirge DO koonduva läätse optiline põhitelg ja CM selle läätse fokaaltasandiks. Punktist S piki optilist põhitelge tulev kiir läbib läätse ilma murdumiseta, seega jääb punkti S kujutis FD optilisele peateljele. Et täpselt teada saada, kus asub punkti S kujutis, leiame suvalise kiire SA tee pärast läätse. Selleks joonistame punktist O kiirga SA paralleelse külgmise optilise telje. See lõikub CM-i fookustasandiga mingis punktis A1. Läbi punktide A ja A1 tõmmatud sirgjoon määrab SA-kiire teekonna pärast läätses murdumist. Jätkates sirget AA1, kuni see lõikub optilise peateljega, saame punkti S1, mis määrab läätse poolt tekitatava punkti S kujutise asukoha. On selge, et mis tahes muu kiir SB pärast läätse murdumist läbib samuti punkti S1 (joonis 30.9); sekundaarne optiline telg OB1 on paralleelne kiirega SB.

2. Punkt S asub põhifookuse ja läätse optilise keskpunkti vahel (joonis 30.10). Nagu esimesel juhul, asub punkti S kujutis kuskil optilisel peateljel. Et teada saada, kus täpselt, valime suvalise kiireSA lööb objektiivi. Joonistame SA-ga paralleelse külgmise optilise telje OA1 ja seejärel sirge AA1, kuni see lõikub optilise peateljega punktis S1. Viimane määrab vaadeldava juhtumi jaoks punkti S virtuaalkujutise asukoha.

3. Valguspunkt asub lahkneva läätse optilisel peateljel (joonis 30.11). Kujutise konstrueerimisel tuleb sel juhul fookustasand võtta samalt läätse poolelt, kus punkt Valguspunkti S kujutis asub peal ja sellisel juhul peab see olema objektiivi optilisel peateljel. . Valige suvaline kiirSA ja tõmmake sellega paralleelne külgtelg OA1. Sirge AA1 lõikepunkt optilise põhiteljega määrab virtuaalkujutise S1 asukoha. Pange tähele, et reaalse punktvalgusallika kujutis lahknevas läätses osutub alati kujuteldavaks.