วิธีการคำนวณกำลังขยายของเลนส์

เลนส์ทั้งทางชีววิทยาและสังเคราะห์เป็นสิ่งมหัศจรรย์ของฟิสิกส์เชิงแสงที่ใช้ความสามารถของสื่อบางอย่างในการหักเหหรือโค้งงอรังสีของแสง พวกมันมาในสองรูปร่างพื้นฐาน: นูนหรือโค้งออกด้านนอก และเว้าหรือโค้งเข้าด้านใน จุดประสงค์หลักประการหนึ่งคือการขยายภาพหรือทำให้ภาพดูมีขนาดใหญ่กว่าที่เป็นจริง

เลนส์สามารถพบได้ในกล้องโทรทรรศน์ ไมโครสโคป กล้องส่องทางไกล และอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาอื่นๆ ร่วมกับดวงตาของคุณเอง นักวิทยาศาสตร์และนักเรียนมีสมการพีชคณิตอย่างง่ายจำนวนหนึ่งเพื่อเชื่อมโยงมิติทางกายภาพและรูปร่างของเลนส์กับผลกระทบที่มีต่อรังสีแสงที่ลอดผ่านเลนส์

เลนส์ "เทียม" ส่วนใหญ่ทำจากแก้ว เหตุผลที่เลนส์หักเหแสงก็คือเมื่อรังสีแสงเคลื่อนจากที่หนึ่งกลาง(เช่น อากาศ น้ำ หรือวัสดุทางกายภาพอื่นๆ) ไปเป็นอย่างอื่น ความเร็วของพวกมันเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยมากและรังสีเปลี่ยนเส้นทางตามผลลัพธ์

เมื่อรังสีของแสงเข้าสู่เลนส์นูนสองชั้น (นั่นคือ เลนส์ที่ดูเหมือนวงรีแบนจากด้านข้าง) ในทิศทางตั้งฉากกับ พื้นผิวเลนส์ รังสีที่อยู่ใกล้กับขอบแต่ละด้านจะหักเหไปทางกึ่งกลางอย่างรวดเร็ว อันดับแรกเมื่อเข้าสู่เลนส์ และอีกครั้งเมื่อ ออกเดินทาง ตัวที่อยู่ใกล้ตรงกลางจะงอน้อยกว่า และเส้นตั้งฉากผ่านจุดศูนย์กลางจะไม่หักเหเลย ผลที่ได้คือรังสีทั้งหมดมาบรรจบกันที่ a

ภาพที่ผลิตโดยเลนส์และกระจกสามารถเป็นได้ทั้งจริง(เช่นฉายลงบนหน้าจอ) หรือเสมือน(กล่าวคือ ไม่สามารถฉายได้) ตามธรรมเนียมแล้ว ค่าระยะทางของภาพจริง (ผม) จากเลนส์เป็นค่าบวก ในขณะที่ภาพเสมือนเป็นค่าลบ ระยะห่างของวัตถุจากเลนส์ (o) เป็นบวกเสมอ

เลนส์นูน (บรรจบกัน) ให้ภาพจริงและสัมพันธ์กับค่าบวกของฉในขณะที่เลนส์เว้า (เบี่ยงเบน) จะสร้างภาพเสมือนจริงและสัมพันธ์กับค่าลบของฉ​.

ความยาวโฟกัสฉ, ระยะวัตถุoและระยะห่างของภาพผมเกี่ยวข้องกันโดยสมการเลนส์บาง​:

ในขณะที่สูตรกำลังขยายหรืออัตราส่วนกำลังขยาย​ (​ม) เชื่อมโยงความสูงของภาพที่ผลิตโดยเลนส์กับความสูงของวัตถุ:

จำไว้ผมเป็นค่าลบสำหรับภาพเสมือน

เลนส์ของดวงตาของคุณทำงานเป็นเลนส์บรรจบกัน

ตามที่คุณสามารถคาดเดาได้จากสิ่งที่คุณได้อ่านไปแล้ว เลนส์ตาของคุณจะนูนทั้งสองข้าง หากเลนส์ของคุณไม่ทั้งนูนและยืดหยุ่น แสงที่ผ่านเข้าไปในดวงตาของคุณจะถูกตีความโดยสมองของคุณมากกว่าที่เป็นอยู่ อันที่จริงแล้วและมนุษย์จะมีปัญหาอย่างมากในการนำทางโลก (และอาจจะไม่รอดจากการท่องอินเทอร์เน็ตเพื่อวิทยาศาสตร์ ข้อมูล).

แสงแรกเข้าตาผ่านกระจกตา ซึ่งเป็นชั้นนอกที่นูนของลูกตาด้านหน้า จากนั้นจะผ่านรูม่านตาซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่กล้ามเนื้อเล็ก ๆ ควบคุมได้ เลนส์อยู่ด้านหลังรูม่านตา ส่วนของตาที่เกิดรูป ซึ่งอยู่ด้านในของส่วนล่างหลังของลูกตา เรียกว่าเรตินา. ข้อมูลภาพจะถูกส่งผ่านจากเรตินาไปยังสมองผ่านเส้นประสาทตา

คุณสามารถค้นหาเว็บไซต์เพื่อช่วยเหลือคุณเกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้เมื่อคุณคุ้นเคยกับฟิสิกส์พื้นฐานแล้วโดยดำเนินการแก้ไขสองสามข้อด้วยตัวเอง แนวคิดหลักคือการทำความเข้าใจว่าองค์ประกอบต่างๆ ของสมการเลนส์สัมพันธ์กันอย่างไร และเหตุใดการเปลี่ยนแปลงตัวแปรจึงสร้างเอฟเฟกต์ในโลกแห่งความเป็นจริงที่เกิดขึ้น

ตัวอย่างของเครื่องมือออนไลน์ดังกล่าวมีอยู่ในแหล่งข้อมูล