Hvordan påvirker linsetykkelsen brændvidde?

Brændvidden på linsen fortæller dig, hvor langt væk fra linsen der oprettes et fokuseret billede, hvis lysstråler, der nærmer sig linsen, er parallelle. En linse med mere "bøjningskraft" har en kortere brændvidde, fordi den ændrer lysstrålens sti mere effektivt end en svagere linse. Det meste af tiden kan du behandle et objektiv som tyndt og ignorere effekter fra tykkelsen, fordi tykkelsen på objektivet er meget mindre end brændvidden. Men for tykkere linser gør hvor tyk de er, en forskel og generelt resulterer i en kortere brændvidde.

The Lens Maker's Equation

Linseproducentens ligning beskriver forholdet mellem linsens tykkelse og dens brændvidde (f​):

\ frac {1} {f} = (n-1) (\ frac {1} {R_1} - \ frac {1} {R_2} + \ frac {(n-1) t} {nR_1R_2})

Der er mange forskellige udtryk i denne ligning, men de to vigtigste ting at bemærke er, attstår for tykkelsen på linsen, og brændvidden er dengensidigaf resultatet på højre side. Med andre ord, hvis den højre side af ligningen er større, er brændvidden mindre.

instagram story viewer

De andre udtryk, du har brug for at kende fra ligningen, er:ner linsens brydningsindeks, ogR1 ogR2 beskrive linsens overfladers krumning. Ligningen bruger “R”Fordi det står for radius, så hvis du udvider kurven på hver side af linsen til en hel cirkel,Rværdi (med abonnement 1 for den side, hvor lyset kommer ind i linsen, og 2 for den side, det forlader linsen ved) fortæller dig radius af denne cirkel. Så en lavere kurve vil have en større radius.

Linsens tykkelse

Dettvises i tælleren af ​​den sidste brøkdel i linseproducentens ligning, og du tilføjer dette udtryk til de andre dele af højre side. Dette betyder, at en større værdi aft(dvs. en tykkere linse) får højre side til at have en større værdi, forudsat at radierne på hver halvdel af linsen og brydningsindekset forbliver de samme. Fordi den gensidige af denne side af ligningen er brændvidden, betyder det, at en tykkere linse generelt har en mindre brændvidde end en tyndere linse.

Du kan forstå dette intuitivt, fordi lysstrålingens brydning, når de kommer ind i glasset (som har en højere brydningsindeks end luft) gør det muligt for linsen at udføre sin funktion, og mere glas betyder generelt mere tid til brydningen at forekomme.

Linsens krumning

DetRtermer er en vigtig del af linseproducentens ligning, og de vises i hvert punkt på højre side. Disse beskriver, hvor buet linsen er, og alle vises i nævnerne for fraktionerne. Dette svarer til en større radius (dvs. en mindre buet linse), der genererer en større brændvidde generelt. Bemærk, at udtrykket, der kun indeholderR2 trækkes dog fra ligningen, hvilket betyder en mindreR2 værdi (en mere udtalt kurve) reducerer værdien på højre side (og øger dermed brændvidden), mens en størreR1 værdi gør det samme. Begge radier vises dog i sidste periode, og mindre krumning for begge dele øger i så fald brændvidden.

Brydningsindekset

Brydningsindekset for glasset, der anvendes i linsen (n) påvirker også brændvidden, som det fremgår af linseproducentens ligning. Brydningsindekset for glas varierer fra omkring 1,45 til 2,00, og generelt betyder et større brydningsindeks, at linsen bøjes lys mere effektivt og dermed reducerer linsens brændvidde.

Teachs.ru
  • Del
instagram viewer