NộI Dung
Trước những năm 1590, các ống kính đơn giản có từ thời La Mã và Viking cho phép phóng đại hạn chế và kính mắt đơn giản. Zacharias Jansen và cha mình đã kết hợp các thấu kính từ kính lúp đơn giản để chế tạo kính hiển vi và từ đó, kính hiển vi và kính viễn vọng đã thay đổi thế giới. Hiểu được độ dài tiêu cự của ống kính là rất quan trọng để kết hợp sức mạnh của chúng.
Các loại ống kính
Có hai loại thấu kính cơ bản: lồi và lõm. Thấu kính lồi ở giữa dày hơn so với các cạnh và khiến các tia sáng hội tụ đến một điểm. Thấu kính lõm dày hơn ở các cạnh so với ở giữa và khiến các tia sáng bị phân kỳ.
Thấu kính lồi và lõm có các cấu hình khác nhau. Thấu kính lồi phẳng ở một bên và mặt lồi trong khi thấu kính hai mặt lồi (còn gọi là lồi đôi) lồi ở cả hai mặt. Thấu kính lõm phẳng ở một bên và lõm ở phía bên kia trong khi thấu kính hai mặt lõm (hoặc lõm kép) lõm ở cả hai bên.
Một thấu kính lõm và lồi kết hợp được gọi là thấu kính concavo-lồi thường được gọi là thấu kính sụn khớp (hội tụ) dương. Thấu kính này lồi ở một mặt với mặt lõm ở mặt kia và bán kính ở mặt lõm lớn hơn bán kính của mặt lồi.
Một thấu kính lồi và lõm kết hợp được gọi là thấu kính lồi lõm thường được gọi là thấu kính sụn âm tính (phân kỳ). Thấu kính này, giống như thấu kính lõm, có mặt lõm và mặt lồi, nhưng bán kính trên mặt lõm nhỏ hơn bán kính ở mặt lồi.
Vật lý tiêu cự
Độ dài tiêu cự của ống kính đụ là khoảng cách từ một thấu kính đến tiêu điểm ĐỤ. Các tia sáng (có tần số đơn) truyền song song với trục quang của một thấu kính lồi hoặc lồi sẽ gặp nhau tại tiêu điểm.
Một thấu kính lồi hội tụ các tia song song đến một tiêu điểm có tiêu cự dương. Bởi vì ánh sáng đi qua thấu kính, khoảng cách hình ảnh dương (và hình ảnh thật) nằm ở phía đối diện của ống kính với vật thể. Hình ảnh sẽ được đảo ngược (lộn ngược xuống) so với hình ảnh thực tế.
Một thấu kính lõm phân tách các tia song song ra khỏi tiêu điểm, có tiêu cự tiêu cực và chỉ tạo thành các hình ảnh ảo, nhỏ hơn. Khoảng cách hình ảnh âm tạo thành hình ảnh ảo trên cùng một phía của ống kính với đối tượng. Hình ảnh sẽ được định hướng cùng hướng (từ phải lên) như hình ảnh gốc, chỉ nhỏ hơn.
Công thức độ dài tiêu cự
Tìm độ dài tiêu cự sử dụng công thức độ dài tiêu cự và yêu cầu biết khoảng cách từ vật ban đầu đến ống kính bạn và khoảng cách từ ống kính đến hình ảnh v. Công thức thấu kính nói rằng nghịch đảo của khoảng cách từ vật thể cộng với khoảng cách đến ảnh bằng với nghịch đảo của khoảng cách tiêu cự đụ. Phương trình, về mặt toán học, được viết:
frac {1} {u} + frac {1} {v} = frac {1} {f}Đôi khi phương trình độ dài tiêu cự được viết là:
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}Ở đâu o đề cập đến khoảng cách từ vật đến thấu kính, Tôi đề cập đến khoảng cách từ ống kính đến hình ảnh và đụ là độ dài tiêu cự.
Khoảng cách được đo từ vật hoặc hình ảnh đến cực của ống kính.
Ví dụ về độ dài tiêu cự
Để tìm độ dài tiêu cự của ống kính, đo khoảng cách và cắm các số vào công thức độ dài tiêu cự. Hãy chắc chắn rằng tất cả các phép đo sử dụng cùng một hệ thống đo lường.
ví dụ 1: Khoảng cách đo được từ ống kính đến vật thể là 20 cm và từ ống kính đến hình ảnh là 5 cm. Hoàn thành công thức độ dài tiêu cự mang lại:
frac {1} {20} + frac {1} {5} = frac {1} {f} {hoặc} ; frac {1} {20} + frac {4} {20} = frac {5} {20} {Giảm số tiền mang lại} frac {5} {20} = frac {1} { 4}Do đó, độ dài tiêu cự là 4 cm.
Ví dụ 2: Khoảng cách đo được từ ống kính đến vật thể là 10 cm và khoảng cách từ ống kính đến hình ảnh là 5 cm. Phương trình độ dài tiêu cự cho thấy:
frac {1} {10} + frac {1} {5} = frac {1} {f} {Sau đó} ; frac {1} {10} + frac {2} {10} = frac {3} {10}Giảm điều này mang lại:
frac {3} {10} = frac {1} {3.33}Do đó, tiêu cự của ống kính là 3,33 cm.