La lunghezza focale dell'obiettivo indica quanto lontano dall'obiettivo viene creata un'immagine focalizzata, se i raggi di luce che si avvicinano all'obiettivo sono paralleli. Una lente con più "potere di flessione" ha una lunghezza focale più corta, perché altera il percorso dei raggi luminosi in modo più efficace di una lente più debole. La maggior parte delle volte, puoi trattare una lente come sottile e ignorare qualsiasi effetto dallo spessore, perché lo spessore della lente è molto inferiore alla lunghezza focale. Ma per gli obiettivi più spessi, quanto sono spessi fa la differenza e, in generale, si traduce in una lunghezza focale più corta.
L'equazione del creatore di lenti
L'equazione del produttore di lenti descrive la relazione tra lo spessore della lente e la sua lunghezza focale (f):
\frac{1}{f}=(n-1)(\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2}+\frac{(n-1)t}{nR_1R_2})
Ci sono molti termini diversi in questa equazione, ma le due cose più importanti da notare sono che iltsta per lo spessore della lente e la lunghezza focale è la
reciprocodel risultato sul lato destro. In altre parole, se il lato destro dell'equazione è maggiore, la lunghezza focale è minore.Gli altri termini che devi conoscere dall'equazione sono:nè l'indice di rifrazione della lente, eR1 eR2 descrivere la curvatura delle superfici delle lenti. L'equazione usa "R” perché sta per raggio, quindi se hai esteso la curva di ciascun lato dell'obiettivo in un intero cerchio, ilRvalore (con pedice 1 per il lato in cui la luce entra nell'obiettivo e 2 per il lato in cui lascia l'obiettivo) ti dice il raggio di quel cerchio. Quindi una curva meno profonda avrà un raggio maggiore.
Spessore della lente
Iltappare nel numeratore dell'ultima frazione nell'equazione del produttore dell'obiettivo e aggiungi questo termine alle altre parti del lato destro. Ciò significa che un valore maggiore dit(cioè una lente più spessa) farà sì che il lato destro abbia un valore maggiore, a condizione che i raggi di una delle due metà della lente e l'indice di rifrazione rimangano gli stessi. Poiché il reciproco di questo lato dell'equazione è la lunghezza focale, ciò significa che una lente più spessa avrà generalmente una lunghezza focale inferiore rispetto a una lente più sottile.
Puoi capirlo intuitivamente perché la rifrazione dei raggi luminosi quando entrano nel vetro (che ha una maggiore indice di rifrazione rispetto all'aria) consente all'obiettivo di svolgere la sua funzione e più vetro generalmente significa più tempo per la rifrazione verificare.
La curvatura della lente
IlRi termini sono una parte fondamentale dell'equazione del produttore di lenti e compaiono in ogni termine sul lato destro. Questi descrivono quanto è curva la lente e tutti appaiono nei denominatori delle frazioni. Ciò corrisponde a un raggio più ampio (cioè una lente meno curva) che produce una lunghezza focale maggiore in generale. Nota che il termine che contiene soloR2 viene sottratto dall'equazione, tuttavia, il che significa un più piccoloR2 valore (una curva più pronunciata) riduce il valore del lato destro (e quindi aumenta la lunghezza focale), mentre un valore maggioreR1 il valore fa lo stesso. Tuttavia, entrambi i raggi appaiono nell'ultimo termine e una minore curvatura per entrambe le parti in quel caso aumenta la lunghezza focale.
L'indice di rifrazione
L'indice di rifrazione del vetro utilizzato nella lente (n) influisce anche sulla lunghezza focale, come mostrato dall'equazione del produttore dell'obiettivo. L'indice di rifrazione del vetro varia da circa 1,45 a 2,00 e in generale un indice di rifrazione maggiore significa che l'obiettivo piega la luce in modo più efficace, riducendo così la lunghezza focale dell'obiettivo.