Objektívy, biologické aj syntetické, sú zázrakmi optickej fyziky, ktoré využívajú schopnosť určitých médií lámať alebo ohýbať svetelné lúče. Prichádzajú v dvoch základných tvaroch: konvexné alebo zakrivené smerom von a konkávne alebo zakrivené smerom dovnútra. Jedným z ich hlavných účelov je zväčšenie obrázkov alebo ich zväčšenie, ako v skutočnosti je.
Objektívy nájdete v ďalekohľadoch, mikroskopoch, ďalekohľadoch a iných optických prístrojoch spolu s vo svojom vlastnom oku. Vedci a študenti majú k dispozícii množstvo jednoduchých algebraických rovníc, ktoré dávajú do súvislosti fyzikálne rozmery a tvar šošovky s jej účinkami na svetelné lúče, ktoré ňou prechádzajú.
Objektívy a fyzika zväčšenia
Väčšina „umelých“ šošoviek je vyrobená zo skla. Objektívy lámu svetlo tým, že keď sa svetelné lúče pohybujú od jednéhostredná(napr. vzduch, voda alebo iný fyzický materiál) do iného, ich rýchlosť sa mení veľmi mierne a lúče v dôsledku toho menia smer.
Keď svetelné lúče preniknú do dvojitej konvexnej šošovky (to znamená takej, ktorá z boku vyzerá ako sploštený ovál) v smere kolmom na povrchu šošovky sa lúče najbližšie ku každému okraju lámu ostro smerom k stredu, najskôr po vstupe do šošovky a potom znova opúšťať. Tie bližšie k stredu sú ohnuté menej a tie, ktoré prechádzajú kolmo stredom, sa vôbec nelomia. Výsledkom je, že všetky tieto lúče sa zbiehajú pri a
Rovnica tenkého objektívu a pomer zväčšenia
Obrázky produkované šošovkami a zrkadlami môžu byť buďreálny(tj. premietateľné na plátno) alebovirtuálne(t. j. nepremietateľné). Podľa konvencie sú hodnoty vzdialeností skutočných obrazov (i) z objektívu sú pozitívne, zatiaľ čo výsledky virtuálnych snímok sú negatívne. Vzdialenosť samotného objektu od objektívu (o) je vždy pozitívny.
Konvexné (konvergentné) šošovky vytvárajú skutočné obrazy a sú spojené s pozitívnou hodnotouf, zatiaľ čo konkávne (rozchádzajúce sa) šošovky vytvárajú virtuálne obrazy a sú spojené s negatívnou hodnotouf.
Ohnisková vzdialenosťf, vzdialenosť objektuoa vzdialenosť obrazuisúvisia srovnica tenkého objektívu:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
Zatiaľ čo vzorec zväčšenia alebopomer zväčšenia (m) vzťahuje výšku obrazu produkovaného šošovkou k výške objektu:
m = \ frac {-i} {o}
Pamätaj,ije pre virtuálne obrázky negatívny.
Ľudské oko
Šošovky vašich očí fungujú ako zbiehavé šošovky.
Ako ste mohli predpovedať na základe toho, čo ste už čítali, vaše očné šošovky sú na oboch stranách vypuklé. Bez toho, aby boli vaše šošovky konvexné a pružné, by svetlo prechádzajúce do vašich očí bolo mozgom interpretované oveľa hektickejšie ako v skutočnosti je to a človek by mal strašné ťažkosti s orientáciou vo svete (a pravdepodobne by neprežil surfovanie po vede po internete informácie).
Svetlo najskôr vstupuje do oka cez rohovku, vydutú vonkajšiu vrstvu prednej časti očnej gule. Potom prechádza cez zrenicu, ktorej priemer je možné regulovať drobnými svalmi. Objektív je za zreničkou. Časť oka, na ktorej sa obraz vytvára, ktorá sa nachádza na vnútornej strane spodnej zadnej časti očnej gule, sa nazývasietnica. Vizuálne informácie sa prenášajú zo sietnice do mozgu optickými nervami.
Kalkulačka zväčšenia
Môžete nájsť webové stránky, ktoré vám pomôžu s niektorými z týchto problémov, akonáhle si osvojíte základnú fyziku tým, že si pár z nich urobíte sami. Hlavnou myšlienkou je pochopiť, ako navzájom rôzne komponenty rovnice šošoviek súvisia, a prečo zmeny premenných majú skutočné účinky, ktoré spôsobujú.
Príklad takéhoto online nástroja je uvedený v dokumente Zdroje.