Fitur, tipe, dan latihan lensa yang konvergen teratasi



itu lensa konvergen mereka adalah yang lebih tebal di bagian tengah dan lebih tipis di tepinya. Sebagai akibatnya, mereka berkonsentrasi (menyatu) dalam satu titik sinar cahaya yang jatuh pada mereka sejajar dengan sumbu utama. Titik ini disebut fokus, atau fokus gambar, dan diwakili oleh huruf F. Lensa konvergen atau positif membentuk apa yang disebut gambar nyata objek.

Contoh khas dari lensa konvergen adalah kaca pembesar. Namun, adalah umum untuk menemukan jenis lensa ini di perangkat yang jauh lebih kompleks seperti mikroskop atau teleskop. Faktanya, mikroskop komposit dasar dibentuk oleh dua lensa konvergen yang memiliki panjang fokus kecil. Lensa-lensa ini disebut objektif dan okular.

Lensa konvergen digunakan dalam optik untuk aplikasi yang berbeda, meskipun mungkin yang paling dikenal adalah untuk memperbaiki cacat visual. Dengan demikian, mereka diindikasikan untuk mengobati hiperopia, presbiopia dan juga beberapa jenis astigmatisme seperti astigmatisme hipermetropik..

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Elemen lensa konvergen
  • 3 Pembentukan gambar dalam lensa konvergen
  • 4 Jenis lensa konvergen
  • 5 Perbedaan dengan lensa yang berbeda
  • 6 Persamaan Gaussian lensa tipis dan pembesaran lensa
    • 6.1 persamaan Gauss
    • 6.2 Peningkatan lensa
  • 7 Latihan dipecahkan
  • 8 Referensi 

Fitur

Lensa konvergen memiliki serangkaian karakteristik yang menentukannya. Dalam kasus apa pun, mungkin yang paling penting adalah definisi yang sudah kita kembangkan. Dengan demikian, lensa konvergen ditandai dengan membelokkan melalui fokus sinar apa pun yang menyerang mereka ke arah yang sejajar dengan sumbu utama.

Selain itu, secara timbal balik, setiap sinar datang yang melewati fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu optik lensa.

Elemen lensa konvergen

Dalam pandangan penelitiannya, penting untuk mengetahui elemen apa yang membentuk lensa pada umumnya dan lensa konvergen pada khususnya.

Secara umum, pusat optik lensa disebut titik dimana setiap sinar yang melewatinya tidak mengalami penyimpangan.

Sumbu utama adalah garis yang bergabung dengan pusat optik dan fokus utama, yang telah kami sebutkan yang diwakili oleh huruf F.

Fokus utama adalah titik di mana semua sinar yang mengenai lensa sejajar dengan sumbu utama ditemukan.

Jarak antara pusat optik dan fokus disebut jarak fokus.

Pusat-pusat kelengkungan didefinisikan sebagai pusat-pusat bola yang menciptakan lensa; menjadi, untuk bagiannya, jari-jari kelengkungan jari-jari bola yang menimbulkan lensa.

Dan akhirnya, bidang tengah lensa disebut bidang optik.

Pembentukan gambar dalam lensa konvergen

Berkenaan dengan pembentukan gambar dalam lensa konvergen, serangkaian aturan dasar harus dipertimbangkan yang dijelaskan di bawah ini.

Jika sinar menyentuh lensa sejajar dengan sumbu, sinar yang muncul menyatu pada fokus gambar. Sebaliknya, jika sinar datang melewati fokus objek, sinar muncul dalam arah yang sejajar dengan sumbu. Akhirnya, sinar yang melintasi pusat optik dibiaskan tanpa mengalami penyimpangan jenis apa pun.

Akibatnya, dalam lensa konvergen situasi berikut dapat terjadi:

- Bahwa objek terletak sehubungan dengan bidang optik pada jarak lebih dari dua kali panjang fokus. Dalam hal itu, gambar yang dihasilkan adalah nyata, terbalik, dan lebih kecil dari objek.

- Bahwa objek terletak pada jarak dari bidang optik sama dengan dua kali panjang fokus. Ketika ini terjadi, gambar yang diperoleh adalah gambar nyata, terbalik dan dengan ukuran yang sama dengan objek.

- Bahwa objek berada pada jarak dari bidang optik antara jarak fokus sekali dan dua kali. Kemudian, gambar dihasilkan yang nyata, terbalik dan lebih besar dari objek aslinya.

- Bahwa objek terletak pada jarak dari bidang optik lebih rendah dari jarak fokus. Dalam hal ini, gambar akan menjadi virtual, langsung, dan lebih besar dari objek.

Jenis lensa konvergen

Ada tiga jenis lensa konvergen: lensa bikonveks, lensa planokonvex, dan lensa concaveconvex.

Lensa bikonveks, seperti namanya, terdiri dari dua permukaan cembung. Planoconvexas, di sisi lain, memiliki permukaan datar dan permukaan cembung. Dan, akhirnya, lensa cekung-cembung dibentuk oleh permukaan yang sedikit cekung dan cembung.

Perbedaan dengan lensa yang berbeda

Lensa yang berbeda, di sisi lain, berbeda dari lensa konvergen di mana ketebalannya berkurang dari tepi ke tengah. Dengan demikian, bertentangan dengan apa yang terjadi dengan konvergen, dalam lensa jenis ini sinar cahaya yang bergerak sejajar dengan sumbu utama dipisahkan. Dengan cara ini, mereka membentuk apa yang disebut gambar benda virtual.

Dalam optik, lensa divergen atau negatif, sebagaimana mereka juga dikenal, terutama digunakan untuk memperbaiki miopia.

Gauss persamaan lensa tipis dan pembesaran lensa

Secara umum, jenis lensa yang dipelajari adalah apa yang disebut lensa tipis. Ini didefinisikan sebagai mereka yang memiliki ketebalan kecil dibandingkan dengan jari-jari kelengkungan permukaan yang membatasi mereka.

Jenis lensa ini dapat dipelajari dengan persamaan Gauss dan dengan persamaan yang memungkinkan untuk menentukan perbesaran lensa.

Persamaan Gauss

Persamaan Gaussian lensa tipis berfungsi untuk memecahkan banyak masalah optik dasar. Karena itu sangat penting. Ekspresinya adalah sebagai berikut:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Di mana 1 / f adalah apa yang disebut kekuatan lensa dan f adalah jarak fokus atau jarak dari pusat optik ke fokus F. Unit pengukuran kekuatan lensa adalah diopter (D), di mana 1 D = 1 m-1. Di sisi lain, p dan q masing-masing adalah jarak di mana objek berada dan jarak di mana gambarnya diamati.

Pembesaran lensa

Pembesaran lateral lensa tipis diperoleh dengan ekspresi berikut:

M = - q / p

Di mana M adalah peningkatan. Dari nilai kenaikan, serangkaian konsekuensi dapat disimpulkan:

Ya | M | > 1, ukuran gambar lebih besar dari objek

Ya | M | < 1, el tamaño de la imagen es menor que el del objeto

Jika M> 0, gambar tepat dan berada di sisi lensa yang sama dengan objek (gambar virtual)

Ya m < 0, la imagen está invertida y en el lado contrario que el objeto (imagen real)

Latihan yang ditentukan

Tubuh terletak satu meter dari lensa konvergen, yang memiliki panjang fokus 0,5 meter. Seperti apa rupa tubuh itu? Seberapa jauh Anda akan?

Kami memiliki data berikut: p = 1 m; f = 0,5 m.

Kami mengganti nilai-nilai ini ke dalam persamaan Gaussian lensa tipis:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Dan berikut ini yang tersisa:

1 / 0,5 = 1 + 1 / q; 2 = 1 + 1 / q

Kami membersihkan 1 / q

1 / q = 1

Untuk, lalu, hapus q dan dapatkan:

q = 1

Karenanya, kami menggantikan persamaan pembesaran lensa:

M = - q / p = -1 / 1 = -1

Oleh karena itu, gambar itu nyata sejak q> 0, terbalik karena M < 0 y de igual tamaño dado que el valor absoluto de M es 1. Por último, la imagen se encuentra a un metro de distancia del foco.

Referensi

  1. Light (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 18 Maret 2019, dari en.wikipedia.org.
  2. Lekner, John (1987). Teori Refleksi, Gelombang Elektromagnetik dan Partikel. Springer.
  3. Light (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 20 Maret 2019, dari en.wikipedia.org.
  4. Lens (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 17 Maret 2019, dari en.wikipedia.org.
  5. Lensa (optik). Di Wikipedia. Diperoleh pada 19 Maret 2019, dari en.wikipedia.org.
  6. Hecht, Eugene (2002). Optik (edisi ke-4). Addison Wesley.
  7. Tipler, Paul Allen (1994). Fisika Edisi ke-3. Barcelona: Reverté.