ฟิสิกส์ - เลนส์ทรงกลม

บทนำ

• วัสดุโปร่งใส (โดยทั่วไปคือแก้ว) ที่มีพื้นผิวสองด้านซึ่งพื้นผิวหนึ่งหรือทั้งสองเป็นทรงกลมเรียกว่า "เลนส์ทรงกลม"

เลนส์นูน

• เลนส์อาจมีพื้นผิวทรงกลมสองด้านซึ่งโป่งออกไปด้านนอก (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) เรียกว่าเลนส์นูนหรือเลนส์นูนคู่

• ส่วนตรงกลางของเลนส์นี้โป่ง (หนากว่า) และที่ปลายทั้งสองข้างจะแคบ

• เลนส์นูนบรรจบกันของแสง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าconverging lens.

เลนส์เว้า

• เลนส์อาจมีพื้นผิวทรงกลมสองด้านโค้งเข้าด้านใน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) เรียกว่าเลนส์เว้าหรือเลนส์เว้าคู่

• ส่วนตรงกลางของเลนส์นี้แคบ (โค้งเข้าด้านใน) และขอบทั้งสองจะหนาขึ้น

• เลนส์เว้าเบี่ยงเบนแสง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าdiverging lens.

• เลนส์ไม่ว่าจะเป็นเว้าหรือนูนมีพื้นผิวทรงกลมสองแบบและแต่ละพื้นผิวเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของทรงกลม ศูนย์กลางของทรงกลมเหล่านี้เรียกว่าcenters of curvatureแสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ 'C. '

• เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางความโค้งสองจุดจึงแสดงเป็น 'C ₁ ' และ 'C ₂ '

• เส้นตรงในจินตนาการที่ผ่านจุดศูนย์กลางความโค้งของเลนส์ทั้งสองเรียกว่า principal axis.

• ศูนย์กลางแสงเป็นจุดกลางของเลนส์ มันแสดงโดย 'O. '

• รูรับแสงคือเส้นผ่านศูนย์กลางจริงของโครงร่างวงกลมของเลนส์ทรงกลม

• โฟกัสหลักของเลนส์แสดงโดย 'F. '

• เลนส์มักจะมีสอง foci แสดงเป็น F ₁และ F 2

• Focal lengthคือระยะห่างระหว่างโฟกัสหลักกับศูนย์กลางออปติคอลของเลนส์ มันแสดงโดย 'f. '

• ตารางต่อไปนี้แสดงลักษณะและตำแหน่งของภาพที่เกิดจากเลนส์นูน -

ตำแหน่งของวัตถุ	ตำแหน่งของภาพ	ขนาดของภาพ	ลักษณะของภาพ	ภาพ
ที่ไม่มีที่สิ้นสุด	ที่โฟกัส F 2	ลดลงอย่างมากชี้ให้เห็น	จริงและกลับด้าน
เกิน 2F 1	B / w F 2และ 2F 2	ลดน้อยลง	จริงและกลับด้าน
ที่ชั้น 2F 1	ที่ชั้น 2F 2	ขนาดเดียวกัน	จริงและกลับด้าน
B / w F 1และ 2F 1	เกิน 2F 2	ขยาย	จริงและกลับด้าน
ที่โฟกัส F 1	ที่ไม่มีที่สิ้นสุด	มีขนาดใหญ่หรือขยายอย่างมาก	จริงและกลับด้าน d
โฟกัส B / w F 1และศูนย์ออปติคัล O	ที่ด้านเดียวของเลนส์กับวัตถุ	ขยาย	เสมือนจริงและตั้งตรง

• ตารางต่อไปนี้แสดงลักษณะและตำแหน่งของภาพที่เกิดจากเลนส์เว้า -

ตำแหน่งของวัตถุ	ตำแหน่งของภาพ	ขนาดภาพสัมพัทธ์	ลักษณะของภาพ	ภาพ
ที่ไม่มีที่สิ้นสุด	ที่โฟกัส F 1	ลดลงอย่างมาก d ชี้	เสมือนจริงและตั้งตรง
B / w อินฟินิตี้และศูนย์ออปติคอล O ของเลนส์	B / w F 1และศูนย์ออปติคอล O	Diminishe d	เสมือนจริงและตั้งตรง

สูตรเลนส์

• สูตรแสดงเป็น -

$$ \ frac {1} {v} - \ frac {1} {u} = \ frac {1} {f} $$

• สูตรเลนส์แสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถุ (เช่น u), ระยะภาพ (เช่น v) และทางยาวโฟกัส (เช่น f) ของเลนส์