Vergroting is het proces waarbij het lijkt alsof een object wordt vergroot met het oog op visuele inspectie en analyse. Microscopen, verrekijkers en telescopen vergroten allemaal dingen met behulp van de speciale trucs die zijn ingebed in de aard van lichtdoorlatende lenzen in verschillende vormen.
Lineaire vergroting verwijst naar een van de eigenschappen van convex lenzen, of die een buitenwaartse kromming vertonen, zoals een bol die ernstig is afgeplat. Hun tegenhangers in de optische wereld zijn: concaaf lenzen, of die naar binnen gebogen zijn en lichtstralen anders buigen dan convexe lenzen.
Principes van beeldvergroting
Wanneer lichtstralen die parallel reizen, worden gebogen wanneer ze door een convexe lens gaan, worden ze gebogen naar, en worden ze dus gefocust op, een gemeenschappelijk punt aan de andere kant van de lens. Dit punt, F, heet de brandpunt, en de afstand tot F vanaf het midden van de lens, aangeduid als f, heet de brandpuntsafstand.
De kracht van een vergrootglas is precies het omgekeerde van de brandpuntsafstand:
P = 1 / f. Dit betekent dat lenzen met een korte brandpuntsafstand een sterke vergroting hebben, terwijl een hogere waarde van f impliceert een lager vergrotingsvermogen.Lineaire vergroting gedefinieerd
Lineaire vergroting, ook wel laterale vergroting of transversale vergroting genoemd, is slechts de verhouding tussen de grootte van het beeld van een object dat door een lens is gemaakt en de ware grootte van het object. Als de afbeelding en het object zich beide in hetzelfde fysieke medium bevinden (bijvoorbeeld water, lucht of de ruimte), dan is de laterale vergrotingsformule de grootte van de afbeelding gedeeld door de grootte van het object:
M = \frac{-i}{o}
Hier M is de vergroting, ik is de beeldhoogte en O is de objecthoogte. Het minteken (soms weggelaten) herinnert eraan dat afbeeldingen van objecten gevormd door bolle spiegels omgekeerd of ondersteboven lijken.
De lensformule
De lensformule in de natuurkunde relateert de brandpuntsafstand van een beeld gevormd door een dunne lens, de afstand van het beeld vanuit het midden van de lens en de afstand van het object tot het midden van de lens. De vergelijking is
\frac{1}{d_o}+\frac{1}{d_i}=\frac{1}{f}
Stel, je plaatst een tube lippenstift op 10 cm van een bolle lens met een brandpuntsafstand van 6 cm. Hoe ver zal het beeld aan de andere kant van de lens verschijnen?
Voor dO= 10 en f = 4, je hebt:
\begin{aligned} &\frac{1}{10}+\frac{1}{d_i}=\frac{1}{4} \\ &\frac{1}{d_i}=0.15 \\ &d_i=6.7 \end{uitgelijnd}
U kunt hier met verschillende getallen experimenteren om een idee te krijgen hoe het veranderen van de fysieke opstelling de optische resultaten bij dit soort problemen beïnvloedt.
Merk op dat dit een andere manier is om het concept van lineaire vergroting uit te drukken. De ratio dik naar dO is hetzelfde als de verhouding van ik naar O. Dat wil zeggen, de verhouding van de hoogte van het object naar de hoogte van zijn afbeelding is hetzelfde als de verhouding van de lengte van het object naar de lengte van zijn imago.
Vergrotende weetjes
Het minteken zoals toegepast op een afbeelding die aan de andere kant van de lens verschijnt vanaf de object geeft aan dat het beeld "echt" is, d.w.z. dat het op een scherm of iets anders kan worden geprojecteerd medium. Een virtueel beeld daarentegen verschijnt aan dezelfde kant van de lens als het object en wordt niet geassocieerd met een negatief teken in relevante vergelijkingen.
Hoewel dergelijke onderwerpen buiten het bestek van de huidige discussie vallen, is er een verscheidenheid aan lensvergelijkingen die betrekking hebben op een groot aantal levensechte situaties, waarvan vele met veranderingen in de media (bijv. van lucht naar water), kunnen gemakkelijk worden ontdekt op de internetten.