NộI Dung
- Vật lý ống kính và phóng đại
- Phương trình thấu kính mỏng và tỷ lệ phóng đại
- Mắt người
- Máy tính phóng đại
Các thấu kính, cả sinh học và tổng hợp, là những tuyệt tác của vật lý quang học sử dụng khả năng của một số phương tiện nhất định để khúc xạ, hoặc uốn cong, các tia sáng. Chúng có hai hình dạng cơ bản: lồi, hoặc cong ra ngoài, và lõm, hoặc cong vào trong. Một trong những mục đích chính của họ là phóng to hình ảnh, hoặc làm cho chúng xuất hiện lớn hơn so với thực tế.
Ống kính có thể được tìm thấy trong kính thiên văn, kính hiển vi, ống nhòm và các dụng cụ quang học khác, cùng với trong mắt của bạn. Các nhà khoa học và sinh viên có một số phương trình đại số đơn giản theo ý của họ để liên hệ các kích thước và hình dạng vật lý của một thấu kính với các hiệu ứng của nó đối với các tia sáng đi qua nó.
Vật lý ống kính và phóng đại
Hầu hết các ống kính "nhân tạo" được làm từ thủy tinh. Lý do thấu kính khúc xạ ánh sáng là khi các tia sáng di chuyển từ một Trung bình (ví dụ, không khí, nước hoặc vật liệu vật lý khác) vào một vật khác, tốc độ của chúng thay đổi rất nhẹ và kết quả là các tia thay đổi.
Khi các tia sáng đi vào một thấu kính lồi kép (nghĩa là một tia trông giống như một hình bầu dục dẹt từ bên cạnh) theo hướng vuông góc với bề mặt thấu kính, các tia gần nhất với mỗi cạnh sẽ bị khúc xạ mạnh về phía trung tâm, trước tiên khi vào thấu kính và một lần nữa khi rời đi. Những người ở gần giữa được uốn cong ít hơn, và những người đi vuông góc qua trung tâm không bị khúc xạ chút nào. Kết quả là tất cả các tia này hội tụ tại một đầu mối (ĐỤ) một khoảng cách đụ từ trung tâm của ống kính.
Phương trình thấu kính mỏng và tỷ lệ phóng đại
Hình ảnh được tạo ra bởi ống kính và gương có thể là thực tế (tức là, có thể chiếu lên màn hình) hoặc ảo (tức là không thể chiếu). Theo quy ước, các giá trị khoảng cách của hình ảnh thực (Tôi) từ ống kính là dương, trong khi những ảnh ảo là âm. Khoảng cách của vật thể từ ống kính (o) luôn luôn tích cực.
Thấu kính lồi (hội tụ) tạo ra hình ảnh thật và được liên kết với giá trị dương của đụ, trong khi các ống kính lõm (phân kỳ) tạo ra hình ảnh ảo và được liên kết với giá trị âm đụ.
Độ dài tiêu cự đụ, khoảng cách đối tượng o và khoảng cách hình ảnh Tôi có liên quan bởi phương trình thấu kính mỏng:
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}Trong khi công thức phóng đại hoặc tỷ lệ phóng đại (m) liên quan đến chiều cao của hình ảnh do ống kính tạo ra với chiều cao của vật thể:
m = frac {-i} {o}Nhớ lại, Tôi là tiêu cực cho hình ảnh ảo.
Mắt người
Các thấu kính của mắt bạn hoạt động như các thấu kính hội tụ.
Như bạn có thể dự đoán dựa trên những gì bạn đã đọc, ống kính mắt của bạn lồi ở cả hai bên. Nếu ống kính của bạn vừa lồi vừa linh hoạt, ánh sáng chiếu vào mắt bạn sẽ được bộ não của bạn diễn giải một cách bận rộn hơn rất nhiều so với thực tế và con người sẽ gặp khó khăn khủng khiếp khi điều hướng thế giới (và có lẽ sẽ không tồn tại để lướt internet vì khoa học thông tin).
Ánh sáng đầu tiên đi vào mắt qua giác mạc, lớp ngoài phình ra phía trước nhãn cầu. Sau đó nó đi qua con ngươi, đường kính của nó có thể được điều chỉnh bởi các cơ nhỏ. Các ống kính ở phía sau con ngươi. Một phần của mắt mà hình ảnh được hình thành, nằm ở bên trong phần dưới của nhãn cầu, được gọi là võng mạc. Thông tin hình ảnh được truyền từ võng mạc đến não thông qua các dây thần kinh thị giác.
Máy tính phóng đại
Bạn có thể tìm thấy các trang web để giúp bạn giải quyết một số vấn đề này một khi bạn cảm thấy thoải mái với vật lý cơ bản bằng cách tự mình giải quyết một vài vấn đề. Ý tưởng chính là để hiểu làm thế nào các thành phần khác nhau của phương trình thấu kính liên quan với nhau và tại sao thay đổi các biến tạo ra các hiệu ứng trong thế giới thực mà chúng làm.
Một ví dụ về một công cụ trực tuyến như vậy được đưa ra trong Tài nguyên.