Gan bioloģiskie, gan sintētiskie objektīvi ir optiskās fizikas brīnumi, kas izmanto noteiktu datu nesēju spēju lauzt vai saliekt gaismas starus. Viņiem ir divas pamatformas: izliekta vai izliekta uz āru un ieliekta vai izliekta uz iekšu. Viens no to galvenajiem mērķiem ir palielināt attēlus vai padarīt tos lielākus, nekā tie patiesībā ir.
Lēcas var atrast teleskopos, mikroskopos, binokļos un citos optiskos instrumentos, kā arī jūsu acīs. Zinātnieku un studentu rīcībā ir vairāki vienkārši algebriski vienādojumi, lai objektīva fiziskos izmērus un formu saistītu ar tā ietekmi uz gaismas stariem, kas caur to iet.
Lēcas un palielināšanas fizika
Lielākā daļa "mākslīgo" lēcu ir izgatavotas no stikla. Lēcas lauž gaismu tāpēc, ka gaismas stari pāriet no vienasvidējs(piemēram, gaiss, ūdens vai cits fizisks materiāls) citā, to ātrums mainās ļoti nedaudz, un rezultātā stari maina kursu.
Kad gaismas stari iekļūst dubultā izliektajā objektīvā (tas ir, tāds, kas no sāniem izskatās kā saplacināts ovāls) virzienā, kas ir perpendikulārs objektīva virsmai, katrai malai vistuvākie stari tiek strauji lauzti virzienā uz centru, vispirms ieejot objektīvā un atkal aizbraucot. Tie, kas atrodas tuvāk vidum, ir mazāk saliekti, un tie, kas iet perpendikulāri caur centru, nemaz netiek lauzti. Rezultātā visi šie stari saplūst pie a
kontaktpunkts (F) attālumsfno objektīva centra.Plāna objektīva vienādojums un palielinājuma attiecība
Objektīvu un spoguļu radītie attēli var būt vai nuīsts(t.i., projicējams uz ekrāna) vaivirtuāls(t.i., nav prognozējams). Pēc vienošanās reālo attēlu attālumu vērtības (i) no objektīva ir pozitīvi, bet virtuālo attēlu negatīvi. Pats objekta attālums no objektīva (o) vienmēr ir pozitīvs.
Izliektas (saplūstošas) lēcas rada reālus attēlus un ir saistītas ar pozitīvu vērtībuf, savukārt ieliektās (atšķirīgās) lēcas rada virtuālus attēlus un ir saistītas ar negatīvu vērtībuf.
Fokusa attālumsf, objekta attālumsoun attēla attālumsiir saistīti arplānās lēcas vienādojums:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
Kamēr palielinājuma formula vaipalielinājuma attiecība (m) saista objektīva radītā attēla augstumu ar objekta augstumu:
m = \ frac {-i} {o}
Atcerieties,iir negatīva virtuālajiem attēliem.
Cilvēka acs
Jūsu acu lēcas darbojas kā saplūstošās lēcas.
Kā jūs varētu paredzēt, pamatojoties uz jau izlasīto, jūsu acu lēcas ir izliektas no abām pusēm. Ja jūsu lēcas nebūtu gan izliektas, gan elastīgas, gaisma, kas nonāk acīs, jūsu smadzenes interpretētu daudz hektiskāk nekā tā patiesībā tā ir, un cilvēkiem būtu drausmīgas grūtības orientēties pasaulē (un, iespējams, viņi nebūtu izdzīvojuši, lai sērfotu internetā zinātnes vajadzībām informācija).
Gaisma vispirms iekļūst acī caur radzeni, acs ābola priekšpuses izliekto ārējo slāni. Tad tas iziet cauri skolēnam, kura diametru var regulēt sīki muskuļi. Objektīvs atrodas aiz skolēna. Acs daļu, uz kuras veidojas attēls, kura atrodas acs ābola apakšējās aizmugurējās daļas iekšpusē, sauc partīklene. Vizuālā informācija no redzes nerviem no tīklenes nonāk smadzenēs.
Palielināšanas kalkulators
Kad esat apmierināts ar pamata fiziku, varat atrast vietnes, kas jums palīdzēs dažās no šīm problēmām, patstāvīgi strādājot ar dažām. Galvenā ideja ir saprast, kā lēcas vienādojuma dažādās sastāvdaļas ir savstarpēji saistītas un kāpēc mainīgo lielumu izmaiņas rada reālās pasaules efektus.
Šāda tiešsaistes rīka piemērs ir sniegts resursos.
