כיצד לחשב הגדלה לינארית

הגדלה היא תהליך ההופעה להגדלת אובייקט למטרות בדיקה וניתוח חזותיים. מיקרוסקופים, משקפות וטלסקופים מגדילים את הכל באמצעות הטריקים המיוחדים המוטמעים באופיין של עדשות המעבירות אור במגוון צורות.

הגדלה לינארית מתייחס לאחד המאפיינים של קָמוּר עדשות, או כאלה שמראות עקמומיות כלפי חוץ, כמו כדור ששטוח קשות. עמיתיהם בעולם האופטי הם קָעוּר עדשות, או כאלה המעוקלות פנימה ומכופפות את קרני האור באופן שונה מעדשות קמורות.

כאשר קרני אור הנעות במקביל מכופפות כשהן עוברות דרך עדשה קמורה, הן מכופפות לעבר, וכך מתמקדות בנקודה משותפת בצד הנגדי של העדשה. נקודה זו, F, נקראת מוקד, והמרחק ל- F ממרכז העדשה, מסומן f, נקרא אורך מוקד.

כוחה של עדשה מגדילה הוא רק ההפוך מאורך המוקד שלה: פ = 1 / f. המשמעות היא שעדשות בעלות אורכי מוקד קצרות יכולות הגדלה חזקות, ואילו ערך גבוה יותר של f מרמז על כוח הגדלה נמוך יותר.

הגדלה לינארית, הנקראת גם הגדלה רוחבית או הגדלה רוחבית, היא רק היחס בין גודל התמונה של אובייקט שנוצר על ידי עדשה לגודל האמיתי של האובייקט. אם התמונה והאובייקט נמצאים באותו המדיום הפיזי (למשל, מים, אוויר או חלל חיצוני), נוסחת ההגדלה הרוחבית היא גודל התמונה חלקי גודל האובייקט:

פה M הוא ההגדלה, אני הוא גובה התמונה ו o הוא גובה האובייקט. סימן המינוס (המושמט לעיתים) הוא תזכורת לכך שתמונות של עצמים הנוצרים על ידי מראות קמורות נראות הפוכות, או הפוכות.

נוסחת העדשות בפיזיקה מתייחסת לאורך המוקד של תמונה שנוצרת על ידי עדשה דקה, למרחק של התמונה ממרכז העדשה, ומרחק האובייקט ממרכז העדשה. המשוואה היא

נניח שאתה מציב צינור של שפתון 10 ס"מ מעדשה קמורה באורך מוקד של 6 ס"מ. כמה רחוק תופיע התמונה בצד השני של העדשה?

ל ד_o= 10 ו- f = 4, יש לך:

תוכל להתנסות במספרים שונים כאן כדי לקבל תחושה כיצד שינוי המערך הפיזי משפיע על התוצאות האופטיות בסוג זה של בעיה.

שימו לב שזו דרך נוספת לבטא את המושג הגדלה לינארית. היחס ד_אני ל ד_o זהה ליחס של אני ל o. כלומר היחס בין גוֹבַה של האובייקט ל גוֹבַה הדימוי שלו זהה ליחס בין אורך של האובייקט ל אורך של הדימוי שלה.

הסימן השלילי כמופעל על תמונה המופיעה בצד הנגדי של העדשה מה- אובייקט מציין שהתמונה "אמיתית", כלומר, ניתן להקרין אותה על גבי מסך או אחר בינוני. תמונה וירטואלית, לעומת זאת, מופיעה באותו צד של העדשה כמו האובייקט ואינה קשורה בסימן שלילי במשוואות רלוונטיות.

למרות שנושאים כאלה אינם מתחומי הדיון הנוכחי, מגוון משוואות עדשות הנוגעות לשלל במצבים האמיתיים, רבים מהם כרוכים בשינויים בתקשורת (למשל, מאוויר למים), ניתן לחשוף בקלות על מרשתת.