Làm thế nào để độ dày ống kính ảnh hưởng đến độ dài tiêu cự?

Posted on
Tác Giả: Lewis Jackson
Ngày Sáng TạO: 5 Có Thể 2021
CậP NhậT Ngày Tháng: 16 Tháng MườI MộT 2024
Anonim
Làm thế nào để độ dày ống kính ảnh hưởng đến độ dài tiêu cự? - Khoa HọC
Làm thế nào để độ dày ống kính ảnh hưởng đến độ dài tiêu cự? - Khoa HọC

NộI Dung

Độ dài tiêu cự của ống kính cho bạn biết khoảng cách từ ống kính được tạo ra như thế nào, nếu các tia sáng tiếp cận ống kính song song. Một ống kính có công suất uốn nhiều hơn, có độ dài tiêu cự ngắn hơn, vì nó làm thay đổi đường đi của các tia sáng hiệu quả hơn so với ống kính yếu hơn. Hầu hết thời gian, bạn có thể coi ống kính là mỏng và bỏ qua mọi ảnh hưởng từ độ dày, vì độ dày của ống kính nhỏ hơn nhiều so với độ dài tiêu cự. Nhưng đối với các ống kính dày hơn, độ dày của chúng sẽ tạo ra sự khác biệt và nói chung, dẫn đến độ dài tiêu cự ngắn hơn.

TL; DR (Quá dài; Không đọc)

Với điều kiện tất cả các khía cạnh khác của ống kính đều bằng nhau, một ống kính dày hơn sẽ làm giảm tiêu cự (đụ) so với ống kính mỏng hơn, bởi phương trình của nhà sản xuất ống kính:

(1 / đụ) = (viết sai rồi – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

Ở đâu t có nghĩa là độ dày của ống kính, viết sai rồi là chỉ số khúc xạ và R1R2 mô tả độ cong của bề mặt ở hai bên của ống kính.

Phương trình Lens Maker Maker

Phương trình chế tạo ống kính mô tả mối quan hệ giữa độ dày của ống kính và tiêu cự của nó (đụ):

(1 / đụ) = (viết sai rồi – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

Có rất nhiều thuật ngữ khác nhau trong phương trình này, nhưng hai điều quan trọng nhất cần lưu ý là t là viết tắt của độ dày của ống kính và độ dài tiêu cự là đối ứng của kết quả ở phía bên tay phải. Nói cách khác, nếu phía bên phải của phương trình lớn hơn, độ dài tiêu cự nhỏ hơn.

Các thuật ngữ khác bạn cần biết từ phương trình là: viết sai rồi là chiết suất của thấu kính, và R1R2 mô tả độ cong của các bề mặt thấu kính. Phương trình sử dụng tiếng ĐứcRVì nó là viết tắt của bán kính, vì vậy nếu bạn mở rộng đường cong của mỗi bên của ống kính thành một vòng tròn, thì R giá trị (với chỉ số 1 cho bên mà ánh sáng đi vào thấu kính tại và 2 cho bên mà nó rời khỏi ống kính tại) cho bạn biết bán kính của vòng tròn đó. Vì vậy, một đường cong nông hơn sẽ có bán kính lớn hơn.

Độ dày của ống kính

Các t xuất hiện trong tử số của phân số cuối cùng trong phương trình của nhà sản xuất ống kính và bạn thêm thuật ngữ này vào các phần khác của phía bên tay phải. Điều này có nghĩa là giá trị lớn hơn của t (tức là, một ống kính dày hơn) sẽ làm cho phía bên tay phải có giá trị lớn hơn, với điều kiện là bán kính của một nửa ống kính và chỉ số khúc xạ vẫn giữ nguyên. Bởi vì đối ứng của phía này của phương trình là độ dài tiêu cự, điều này có nghĩa là một ống kính dày hơn thường sẽ có tiêu cự nhỏ hơn ống kính mỏng hơn.

Bạn có thể hiểu điều này bằng trực giác bởi vì khúc xạ của các tia sáng khi chúng đi vào kính (có chiết suất cao hơn không khí) cho phép ống kính thực hiện chức năng của nó, và nói chung nhiều kính hơn có nghĩa là thời gian khúc xạ xảy ra nhiều hơn.

Độ cong của ống kính

Các R các thuật ngữ là một phần quan trọng của phương trình nhà sản xuất ống kính, và chúng xuất hiện trong mọi thuật ngữ ở phía bên tay phải. Chúng mô tả cách ống kính cong và tất cả chúng xuất hiện trong mẫu số của các phân số. Điều này tương ứng với bán kính lớn hơn (nghĩa là, một ống kính ít cong hơn) tạo ra độ dài tiêu cự lớn hơn nói chung. Lưu ý rằng thuật ngữ chỉ chứa R2 được trừ khỏi phương trình, tuy nhiên, có nghĩa là nhỏ hơn R2 giá trị (một đường cong rõ rệt hơn) làm giảm giá trị của phía bên tay phải (và do đó làm tăng độ dài tiêu cự), trong khi lớn hơn R1 giá trị làm như vậy. Tuy nhiên, cả hai bán kính xuất hiện trong thuật ngữ trước và độ cong ít hơn cho một trong hai phần trong trường hợp đó làm tăng tiêu cự.

Chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ của kính được sử dụng trong ống kính (viết sai rồi) cũng tác động đến độ dài tiêu cự, như được hiển thị bởi phương trình của nhà sản xuất ống kính. Chỉ số khúc xạ của thủy tinh nằm trong khoảng từ 1,45 đến 2,00 và nói chung, chỉ số khúc xạ lớn hơn có nghĩa là thấu kính bẻ cong ánh sáng hiệu quả hơn, do đó làm giảm tiêu cự của ống kính.