Hogyan befolyásolja a lencse vastagsága a gyújtótávolságot?

A lencse gyújtótávolsága megmondja, hogy az objektívtől milyen messze jön létre egy fókuszált kép, ha a lencséhez közeledő fénysugarak párhuzamosak. A nagyobb „hajlítóerővel” rendelkező lencsék gyújtótávolsága rövidebb, mert ez hatékonyabban változtatja meg a fénysugarak útját, mint a gyengébb lencsék. Leggyakrabban a lencsét vékonynak tekintheti, és figyelmen kívül hagyhatja a vastagságból eredő esetleges hatásokat, mert a lencse vastagsága sokkal kisebb, mint a gyújtótávolság. A vastagabb lencséknél azonban az, hogy milyen vastagok, változtat, és általában rövidebb gyújtótávolságot eredményez.

A Lens Maker egyenlete

A lencsekészítő egyenlete leírja a lencse vastagsága és gyújtótávolsága közötti kapcsolatot (f​):

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

Nagyon sok különböző kifejezés van ebben az egyenletben, de a két legfontosabb dolgot meg kell jegyezni, hogy ata lencse vastagságát jelenti, a gyújtótávolság pedig akölcsönösaz eredmény jobb oldalán látható. Más szavakkal, ha az egyenlet jobb oldala nagyobb, akkor a gyújtótávolság kisebb.

A többi kifejezés, amelyet tudnia kell az egyenletből:na lencse törésmutatója, ésR1 ésR2 írja le a lencsefelületek görbületét. Az egyenlet a következőt használja:R”, Mert sugárnak felel meg, tehát ha a lencse mindkét oldalának görbéjét egy egész körre kiterjeszti, akkor aRérték (az 1. al indexével annak az oldalnak, amelyre a fény bejut a lencsébe, és 2 annak az oldalnak, amelyen elhagyja a lencsét) megadja ennek a körnek a sugarát. Tehát egy sekélyebb görbének nagyobb lesz a sugara.

A lencse vastagsága

Atmegjelenik a lencsekészítő egyenletének utolsó töredékének számlálójában, és ezt a kifejezést hozzáadja a jobb oldali többi részhez. Ez azt jelenti, hogy nagyobb értékűt(vagyis egy vastagabb lencse) a jobb oldali oldal nagyobb értéket eredményez, feltéve, hogy a lencse bármelyik felének sugara és a törésmutató ugyanaz marad. Mivel az egyenlet ezen oldalának reciproka a gyújtótávolság, ez azt jelenti, hogy egy vastagabb lencsének általában kisebb a gyújtótávolsága, mint egy vékonyabb lencsének.

Ezt intuitív módon megértheti, mert a fénysugarak fénytörése, amikor belépnek az üvegbe (amelynek magasabb a törésmutató, mint a levegő) lehetővé teszi a lencse funkciójának ellátását, és a több üveg általában több időt jelent a fénytörésre fordul elő.

A lencse görbülete

ARkifejezések a lencsekészítő egyenletének kulcsfontosságú részét képezik, és minden kifejezésben megjelennek a jobb oldalon. Ezek leírják, hogy a lencse mennyire ívelt, és mindegyik a frakciók nevezőiben jelenik meg. Ez nagyobb sugárnak felel meg (vagyis kevésbé ívelt lencsének), amely általában nagyobb gyújtótávolságot eredményez. Vegye figyelembe, hogy az a kifejezés, amely csakR2 kivonásra kerül az egyenletből, ami kisebbet jelentR2 érték (egy markánsabb görbe) csökkenti a jobb oldali értéket (és ezáltal növeli a gyújtótávolságot), míg egy nagyobbR1 érték ugyanezt teszi. Mindkét sugár azonban az utolsó kifejezésben jelenik meg, és ebben az esetben bármelyik rész kisebb görbülete növeli a gyújtótávolságot.

A törésmutató

A lencsében használt üveg törésmutatója (n) hatással van a gyújtótávolságra is, amint azt a lencsekészítő egyenlete mutatja. Az üveg törésmutatója 1,45 és 2,00 körül mozog, és általában egy nagyobb törésmutató azt jelenti, hogy a lencse hatékonyabban hajlítja a fényt, ezzel csökkentve a lencse gyújtótávolságát.

  • Ossza meg
instagram viewer