Objektivi, biološki i sintetički, čudesa su optičke fizike koja koriste sposobnost određenih medija da lome ili savijaju svjetlosne zrake. Postoje u dva osnovna oblika: konveksni ili zakrivljeni prema van, i udubljeni ili zakrivljeni prema unutra. Jedna od glavnih svrha im je povećati slike ili učiniti da izgledaju veće nego što zapravo jesu.
Leće možete pronaći u teleskopima, mikroskopima, dvogledima i drugim optičkim instrumentima, kao i u vašem oku. Znanstvenicima i studentima na raspolaganju je niz jednostavnih algebarskih jednadžbi kojima se fizičke dimenzije i oblik leće povezuju s njezinim učincima na svjetlosne zrake koje kroz nju prolaze.
Leće i fizika povećanja
Većina "umjetnih" leća izrađena je od stakla. Razlog zbog kojeg leće lome svjetlost je taj što se svjetlosne zrake pomiču s jednesrednji(npr. zrak, voda ili drugi fizički materijal) u drugu, brzina im se vrlo malo mijenja i zrake kao rezultat mijenjaju smjer.
Kad zrake svjetlosti uđu u dvostruku konveksnu leću (odnosno onu koja sa strane izgleda poput spljoštenog ovalnog oblika) u smjeru okomitom na na površini leće, zrake najbliže svakom rubu naglo se lome prema središtu, prvo pri ulasku u leću, pa opet kada odlazeći. Oni bliže sredini manje su savijeni, a oni koji okomito prolaze kroz središte uopće se ne lome. Rezultat je da se sve te zrake konvergiraju u a
Jednadžba tanke leće i omjer povećanja
Slike koje proizvode leće i ogledala mogu biti bilo kojestvaran(tj. moguće ga je projicirati na ekran) ilivirtualan(tj. nije moguće projicirati). Prema dogovoru, vrijednosti udaljenosti stvarnih slika (i) s leće su pozitivni, dok su na virtualnim slikama negativni. Udaljenost samog predmeta od leće (o) je uvijek pozitivan.
Konveksne (konvergentne) leće stvaraju stvarne slike i povezane su s pozitivnom vrijednošćuf, dok konkavne (divergentne) leće stvaraju virtualne slike i povezane su s negativnom vrijednošćuf.
Žarišna duljinaf, udaljenost objektaoi udaljenost slikeipovezani su sjednadžba tanke leće:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
Dok je formula povećanja odnomjer povećanja (m) povezuje visinu slike koju stvara leća s visinom objekta:
m = \ frac {-i} {o}
Zapamtiti,ije negativan za virtualne slike.
Ljudsko oko
Leće vaših očiju djeluju kao konvergentne leće.
Kao što ste mogli predvidjeti na temelju onoga što ste već pročitali, vaše su leće ispupčene s obje strane. Da vaše leće nisu istovremeno konveksne i fleksibilne, vaš bi mozak svjetlost koja prolazi u vaše oči protumačio puno hektičnije od nje zapravo jest, a ljudi bi imali strašne poteškoće u navigaciji svijetom (i vjerojatno ne bi preživjeli da surfaju Internetom radi znanosti informacija).
Svjetlost prvo ulazi u oko kroz rožnicu, ispupčeni vanjski sloj prednjeg dijela očne jabučice. Zatim prolazi kroz zjenicu čiji promjer mogu regulirati sićušni mišići. Leća je iza zjenice. Dio oka na kojem se formira slika, a nalazi se na unutarnjoj strani donjeg dijela stražnjeg dijela očne jabučice, naziva seMrežnica. Vizualne informacije prenose se iz mrežnice u mozak putem optičkih živaca.
Kalkulator povećanja
Možete pronaći web stranice koje će vam pomoći s nekim od ovih problema nakon što se samostalno snađete u osnovnoj fizici. Glavna je ideja razumjeti kako se različite komponente jednadžbe leće međusobno povezuju i zašto promjene varijabli proizvode stvarne efekte koje rade.
Primjer takvog mrežnog alata naveden je u Resursima.