Soczewka cienka: konstrukcja obrazu, znaki i korekcja wzroku

Potrzebne wiadomości: Załamanie światła, ognisko i podobieństwo trójkątów.

Jak narysować obraz?

Narysuj oś, soczewkę i ogniska po obu stronach. Z wierzchołka przedmiotu poprowadź promień równoległy do osi: za soczewką skupiającą przejdzie przez ognisko obrazowe. Drugi promień przez środek cienkiej soczewki w przybliżeniu nie zmienia kierunku. Ich przecięcie daje obraz rzeczywisty. Dla rozchodzących się promieni przedłuż je wstecz i zaznacz obraz pozorny.

W przyjętej konwencji 1/f=1/x+1/y, a m=-y/x. Dla rzeczywistego przedmiotu x>0. Dodatnie f oznacza soczewkę skupiającą, dodatnie y obraz po przeciwnej stronie niż przedmiot; ujemne y obraz pozorny po jego stronie. Dla x=f promienie wychodzą równolegle i skończone y nie istnieje.

Przykład i budowa soczewki

Dla f=20 cm i x=60 cm mamy y=30 cm, m=−0,5. Mocniej zakrzywione powierzchnie oraz większa różnica współczynników załamania mogą zwiększać zdolność skupiającą; sama wypukłość bez informacji o otoczeniu nie rozstrzyga działania.

W uproszczonym opisie krótkowzroczne oko skupia światło od dalekiego obiektu przed siatkówką; pomaga soczewka rozpraszająca. Dalekowzroczność koryguje soczewka skupiająca. To schemat fizyczny, nie dobór recepty. Zachowujemy istniejące zadanie o odległości i wysokości obrazu oraz wcześniejszą jednostkę o łączeniu mocy; tu nacisk jest na konstrukcję i przypadki graniczne.

Zadania do tego tematu

• Lupa i pozorny obraz bliskiego przedmiotu
• Promienie równoległe po przejściu przez soczewkę
• Soczewka korekcyjna w podstawowym modelu oka

Dalsza lektura

Materiał referencyjny