Cum afectează grosimea obiectivului lungimea focală?

Distanța focală a obiectivului vă arată cât de departe de obiectiv este creată o imagine focalizată, dacă razele de lumină care se apropie de obiectiv sunt paralele. Un obiectiv cu mai multă „putere de îndoire” are o distanță focală mai mică, deoarece modifică calea razelor de lumină mai eficient decât un obiectiv mai slab. De cele mai multe ori, puteți trata un obiectiv ca fiind subțire și puteți ignora orice efect din grosime, deoarece grosimea obiectivului este mult mai mică decât distanța focală. Dar pentru lentilele mai groase, cât de groase sunt acestea fac diferența și, în general, are ca rezultat o distanță focală mai mică.

Ecuația producătorului de lentile descrie relația dintre grosimea obiectivului și distanța focală a acestuia (f​):

Există o mulțime de termeni diferiți în această ecuație, dar cele mai importante două lucruri de remarcat sunt cătreprezintă grosimea obiectivului, iar distanța focală este

Ceilalți termeni pe care trebuie să îi cunoașteți din ecuație sunt:neste indicele de refracție al lentilei șiR​₁ șiR​₂ descrieți curbura suprafețelor lentilei. Ecuația folosește „R”Deoarece reprezintă raza, deci dacă ați extins curba fiecărei părți a obiectivului într-un cerc întreg,Rvaloarea (cu indicele 1 pentru partea la care intră lumina în obiectiv și 2 pentru partea la care părăsește obiectivul) vă indică raza acelui cerc. Deci, o curbă mai mică va avea o rază mai mare.

tapare în numeratorul ultimei fracțiuni din ecuația producătorului de lentile și adăugați acest termen pe celelalte părți din partea dreaptă. Aceasta înseamnă că o valoare mai mare det(adică un obiectiv mai gros) va face ca partea dreaptă să aibă o valoare mai mare, cu condiția ca razele oricărei jumătăți ale obiectivului și indicele de refracție să rămână aceleași. Deoarece reciprocitatea acestei laturi a ecuației este distanța focală, aceasta înseamnă că un obiectiv mai gros va avea, în general, o distanță focală mai mică decât un obiectiv mai subțire.

Puteți înțelege acest lucru intuitiv, deoarece refracția razelor de lumină atunci când intră în sticlă (care are un nivel mai ridicat indicele de refracție decât aerul) permite obiectivului să își îndeplinească funcția, iar mai multă sticlă înseamnă, în general, mai mult timp pentru refracție a avea loc.

Rtermenii sunt o parte cheie a ecuației producătorului de lentile și apar în fiecare termen în partea dreaptă. Acestea descriu cât de curbată este lentila și toate apar în numitorii fracțiilor. Aceasta corespunde unei raze mai mari (adică o lentilă mai puțin curbată) care produce o distanță focală mai mare în general. Rețineți că termenul care conține numaiR​₂ este scăzut din ecuație, totuși, ceea ce înseamnă un mai micR​₂ (o curbă mai pronunțată) reduce valoarea părții din dreapta (și astfel crește distanța focală), în timp ce oR​₁ valoarea face la fel. Cu toate acestea, ambele raze apar în ultimul termen și o curbură mai mică pentru fiecare parte în acest caz crește distanța focală.

Indicele de refracție al sticlei utilizate în lentilă (n), de asemenea, are impact asupra distanței focale, așa cum se arată în ecuația producătorului de lentile. Indicele de refracție al sticlei variază între 1,45 și 2,00 și, în general, un indice de refracție mai mare înseamnă că obiectivul îndoaie lumina mai eficient, reducând astfel distanța focală a obiectivului.