Jakie są zastosowania soczewki skupiającej?

Soczewki istnieją w różnych miejscach wokół nas, od wnętrza ludzkiego oka po wewnętrzne działanie komputerowych systemów pamięci. Pozytywne lub „zbieżne” soczewki skupiają światło w określonym punkcie ogniskowym, proces, który ma zastosowanie od poprawy widzenia po przesyłanie informacji o świetle. Znajomość niektórych codziennych zastosowań soczewek skupiających pomaga zilustrować ich funkcję i zastosowanie.

Szkło powiększające stanowi jedno z najprostszych, najbardziej bezpośrednich zastosowań soczewki skupiającej. Gdy światło wpada do soczewki, skupia się na określonym ognisku przed środkiem soczewki. Gdy ustawisz szkło powiększające na optymalną odległość, tak aby ognisko dotarło do obiektu, obiekt pojawi się w maksymalnym powiększeniu. Odsuń szkło dalej od obiektu, a zostanie ono zniekształcone; przesuń szkło bliżej obiektu, a zmniejszy się powiększenie.

Osoba staje się krótkowzroczna lub nadwzroczna, ponieważ soczewka oka nie skupia prawidłowo światła na siatkówce. W przypadku dalekowzroczności soczewka oka skupia obraz zbyt daleko za siatkówką. Powoduje to trudności w skupieniu się na obiektach znajdujących się blisko oka. Soczewka skupiająca umieszczona przed okiem ostro ugina wpadające światło, dzięki czemu ognisko skraca się, a światło skupia się właściwie na siatkówce.

Aparaty wykorzystują soczewki skupiające nie tylko do ustawiania ostrości, ale także do powiększania go. Większość obiektywów kamer składa się z soczewki skupiającej, po której następuje soczewka rozpraszająca, a następnie druga soczewka skupiająca. Pierwsza soczewka kontroluje poziom powiększenia obrazu, przesuwając się w kierunku obiektu lub od niego. Światło przechodzi przez pierwszą soczewkę i przez soczewkę rozpraszającą, która odwraca odwrócony obraz. Ostateczna soczewka skupiająca odwraca obraz po raz ostatni i przesyła go do tylnej części kamery. Obraz jest następnie drukowany na powierzchni filmu lub nośnika cyfrowego.

Mikroskopy wykorzystują zbieżne soczewki do tworzenia niezwykle powiększonych obrazów małych obiektów. Większość prostych mikroskopów składa się z trzech soczewek. Pierwsza soczewka na końcu mikroskopu tworzy powiększony i odwrócony obraz. Druga soczewka odwraca i powiększa ten obraz, podczas gdy ostatnia soczewka (okular) dostarcza powiększony, pionowy obraz obiektu oglądanego przed pierwszą soczewką. Zmieniając odległość pierwszej soczewki od obiektu, obraz dostarczany do okularu będzie wydawał się mniej lub bardziej powiększony.