Leče, tako biološke kot sintetične, so čuda optične fizike, ki izkoriščajo sposobnost nekaterih medijev, da lomijo ali upogibajo svetlobne žarke. Na voljo so v dveh osnovnih oblikah: konveksni ali ukrivljeni navzven in vbočeni ali ukrivljeni navznoter. Eden njihovih glavnih namenov je povečati slike ali pa videti, da so večje, kot so v resnici.
Leče lahko najdete v teleskopih, mikroskopih, daljnogledih in drugih optičnih instrumentih, pa tudi v vašem očesu. Znanstveniki in študentje imajo na voljo številne preproste algebrske enačbe, s katerimi lahko fizične dimenzije in obliko leče povežejo z njenimi učinki na svetlobne žarke, ki prehajajo skozinjo.
Leče in fizika povečave
Večina "umetnih" leč je izdelanih iz stekla. Razlog, da leče lomijo svetlobo, je v tem, da se svetlobni žarki premikajo iz enesrednje(npr. zrak, voda ali drug fizični material) v drugega, se njihova hitrost zelo malo spremeni in žarki zaradi tega spremenijo smer.
Ko svetlobni žarki vstopijo v dvojno konveksno lečo (to je tisto, ki s strani izgleda kot sploščen oval) v smeri, pravokotni na na površini leče se žarki, ki so najbližji vsakemu robu, močno lomijo proti sredini, najprej ob vstopu v lečo in še enkrat, ko odhod. Tisti, ki so bližje sredini, so manj upognjeni, tisti, ki potekajo pravokotno skozi sredino, pa se sploh ne lomijo. Rezultat je, da se vsi ti žarki konvergirajo v a
žariščna točka (F) razdaljafod središča leče.Enačba tanke leče in razmerje povečave
Slike, ki jih ustvarijo leče in ogledala, so lahko katere koliresnično(tj. projicirano na zaslon) ozvirtualni(tj. ni mogoče predvideti). Po dogovoru vrednosti razdalj realnih slik (jaz) iz leče pozitivne, medtem ko so navidezne slike negativne. Oddaljenost samega predmeta od leče (o) je vedno pozitiven.
Konveksne (konvergentne) leče ustvarjajo resnične slike in so povezane s pozitivno vrednostjof, medtem ko konkavne (razhajajoče se) leče ustvarjajo navidezne slike in so povezane z negativno vrednostjof.
Goriščna razdaljaf, razdalja predmetaoin razdalja slikejazso povezane zenačba tanke leče:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
Medtem ko je formula povečave ozrazmerje povečave (m) poveže višino slike, ki jo ustvari leča, z višino predmeta:
m = \ frac {-i} {o}
Ne pozabite,jazje negativna za navidezne slike.
Človeško oko
Leče vaših oči delujejo kot konvergentne leče.
Kot bi lahko predvideli na podlagi že prebranega, so vaše očesne leče na obeh straneh izbočene. Brez leč, ki bi bile tako konveksne kot fleksibilne, bi vaši možgani svetlobo, ki prehaja v vaše oči, razlagali veliko bolj hektično kot jo pravzaprav je in ljudje bi imeli grozne težave pri krmarjenju po svetu (in verjetno ne bi preživeli, da bi po internetu brskali za znanostjo informacije).
Svetloba najprej vstopi v oko skozi roženico, izbočeno zunanjo plast sprednjega dela očesnega jabolka. Nato preide skozi zenico, katere premer lahko uravnavajo drobne mišice. Leča je za zenico. Del očesa, na katerem nastane slika, ki je na notranji strani spodnjega dela očesa, se imenujemrežnice. Vizualne informacije se prek očesnih živcev prenašajo iz mrežnice v možgane.
Povečevalni kalkulator
Spletna mesta vam lahko pomagajo pri nekaterih od teh težav, ko se že sami dobro naučite osnovne fizike. Glavna ideja je razumeti, kako so različne komponente enačbe leč povezane med seboj in zakaj spremembe spremenljivk povzročajo dejanske učinke, ki jih imajo.
Primer takega spletnega orodja je podan v virih.