UITEENLOPENDE LENS: KENMERKEN, ELEMENTEN, TYPEN, TOEPASSINGEN - FYSIEK - 2026

De divergerende lenzen zijn dunner in het centrale deel en dikker aan de randen. Als gevolg hiervan scheiden (divergeren) ze de lichtstralen die hen raken parallel aan de hoofdas. De extensies komen uiteindelijk samen in de beeldfocus aan de linkerkant van de lens.

Divergerende lenzen, of negatief zoals ze ook worden genoemd, vormen zogenaamde virtuele afbeeldingen van objecten. Ze hebben verschillende toepassingen. In het bijzonder worden ze in de oogheelkunde gebruikt om bijziendheid en sommige soorten astigmatisme te corrigeren.

Randrijo87

Dus als u bijziend bent en een bril draagt, heeft u een perfect voorbeeld van een afwijkende lens bij de hand.

Uiteenlopende lensfuncties

Zoals eerder uitgelegd, zijn divergerende lenzen in het midden smaller dan aan de randen. Bovendien is bij dit type lens een van de oppervlakken altijd concaaf. Dit geeft dit type lens een reeks kenmerken.

Om te beginnen resulteert de verlenging van de stralen die erop vallen, in virtuele beelden die niet op welk type scherm dan ook kunnen worden verzameld. Dit is zo, omdat de stralen die door de lens gaan, op geen enkel punt samenkomen, aangezien ze in alle richtingen divergeren. Bovendien zullen, afhankelijk van de kromming van de lens, de stralen in meer of mindere mate openen.

Een ander belangrijk kenmerk van dit type lens is dat de focus zich links van de lens bevindt, dus tussen de lens en het object.

Bovendien zijn de afbeeldingen bij divergerende lenzen kleiner dan het object en bevinden ze zich tussen het object en de focus.

JiPaul / van Henrik

Uiteenlopende lenselementen

Bij het bestuderen ervan is het essentieel om te weten uit welke elementen lenzen in het algemeen en divergerende lenzen in het bijzonder bestaan.

Het punt waardoor de stralen niet worden afgebogen, wordt het optische centrum van een lens genoemd. De hoofdas is op zijn beurt de lijn die het punt en de hoofdfocus verbindt, waarbij de laatste wordt weergegeven door de letter F.

De naam hoofdfocus is het punt waarop alle stralen die de lens raken evenwijdig aan de hoofdas worden gevonden.

Op deze manier wordt de afstand tussen het optische centrum en de focus de brandpuntsafstand genoemd.

De krommingscentra worden gedefinieerd als de centra van de bollen die de lens vormen; Op deze manier zijn de kromtestralen de stralen van de bollen waaruit de lens ontstaat. En tenslotte wordt het centrale vlak van de lens het optische vlak genoemd.

In beeld brengen

Om de vorming van een beeld in een dunne lens grafisch te bepalen, is het alleen nodig om de richting te weten die twee van de drie stralen
waarvan de baan bekend is, zullen volgen .

Een daarvan is degene die de lens raakt parallel aan de optische as van de lens. Dit zal, eenmaal gebroken in de lens, door de beeldfocus gaan. De tweede van de stralen waarvan het pad bekend is, is die door het optische centrum. Dit zal zijn traject niet veranderen.

De derde en laatste is degene die door het objectfocus gaat (of de extensie ervan kruist het objectfocus) dat na refractie een richting zal volgen parallel aan die van de optische as van de lens.

Op deze manier zal in het algemeen een of ander type afbeelding in de lenzen worden gevormd, afhankelijk van de positie van het object of lichaam ten opzichte van de lens.

In het specifieke geval van divergerende lenzen zal het beeld dat zal worden gevormd, ongeacht de positie van het lichaam vóór de lens, bepaalde kenmerken hebben. En het is dat in divergerende lenzen het beeld altijd virtueel zal zijn, kleiner dan het lichaam en rechts.

Toepassingen

Het feit dat ze het licht dat er doorheen valt kunnen scheiden, geeft divergerende lenzen een aantal interessante eigenschappen op het gebied van optica. Op deze manier kunnen ze bijziendheid en sommige specifieke soorten astigmatisme corrigeren.

Divergerende oftalmische lenzen scheiden lichtstralen zodat ze verder uit elkaar staan ​​wanneer ze het menselijk oog bereiken. Wanneer ze het hoornvlies en de lens kruisen, gaan ze dus verder en kunnen ze het netvlies bereiken, waardoor ze zichtproblemen veroorzaken bij mensen met bijziendheid.

Soorten

Zoals we al hebben besproken, hebben convergerende lenzen ten minste één concaaf oppervlak. Hierdoor zijn er drie soorten divergerende lenzen: biconcave, plano-concaaf en convex-concaaf.

Divergerende biconcave lenzen bestaan ​​uit twee concave oppervlakken; plano-concave lenzen hebben een concaaf en een plat oppervlak, terwijl bij convex-concave of divergerende meniscus het ene oppervlak enigszins convex is en het andere concaaf.

Verschillen met convergerende lenzen

Bij convergerende lenzen neemt, in tegenstelling tot wat er gebeurt bij divergerende lenzen, de dikte af van het midden naar de randen toe. Bij dit type lens worden de lichtstralen die parallel aan de hoofdas vallen dus geconcentreerd of convergeren in een enkel punt (in de focus). Op deze manier creëren ze altijd echte afbeeldingen van objecten.

In de optica worden convergente of positieve lenzen voornamelijk gebruikt om hypermetropie, presbyopie en sommige soorten astigmatisme te corrigeren.

Grantexgator

Gauss-vergelijking van lenzen en vergroting van een lens

Het type lenzen dat het meest wordt bestudeerd, staat bekend als dunne lenzen. Dit definieert alle lenzen waarvan de dikte erg laag is in vergelijking met de kromtestralen van de oppervlakken die ze begrenzen.

De studie van dit type lens kan hoofdzakelijk worden uitgevoerd door middel van twee vergelijkingen: de Gauss-vergelijking en de vergelijking waarmee de vergroting van de lens kan worden bepaald.

Gauss-vergelijking

Het belang van de Gauss-vergelijking voor dunne lenzen ligt in het grote aantal optische basisproblemen dat het kan oplossen. De uitdrukking is de volgende:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Waarbij 1 / f de sterkte van de lens is en f de brandpuntsafstand of afstand van het optische centrum tot de focus F. De meeteenheid van de sterkte van een lens is de dioptrie (D), de waarde is 1 D = 1 m ^-1 . Van hun kant zijn p en q respectievelijk de afstand waarop een object zich bevindt en de afstand waarop het beeld wordt waargenomen.

Oefening opgelost

Een body wordt 40 centimeter verwijderd van een divergerende lens met een brandpuntsafstand van -40 centimeter. Bereken de hoogte van de afbeelding als de hoogte van het object 5 cm is. Bepaal ook of de afbeelding recht of omgekeerd is.

We hebben de volgende gegevens: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Deze waarden worden vervangen door de Gauss-vergelijking voor dunne lenzen:

1 / f = 1 / p + 1 / q

En je krijgt:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Van waar q = - 20 cm

Vervolgens vervangen we het eerder verkregen resultaat in de vergelijking voor de vergroting van een lens:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Ervoor zorgen dat de waarde van de verhoging is:

M = h '/ h = 0,5

Uitgaande van deze vergelijking h ', de waarde van de hoogte van de afbeelding, krijgen we:

h '= h / 2 = 2,5 cm.

De hoogte van de afbeelding is 2,5 cm. Ook is het beeld recht omdat M> 0 en verkleind omdat de absolute waarde van M kleiner is dan 1.

Referenties

1. Licht (nd). Op Wikipedia. Opgehaald op 11 april 2019, via es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Theory of Reflection, of Electromagnetic and Particle Waves. Springer.
3. Licht (nd). Op Wikipedia. Opgehaald op 11 april 2019, via en.wikipedia.org.
4. Lens (nd). Op Wikipedia. Opgehaald op 11 april 2019, via es.wikipedia.org.
5. Lens (optiek). Op Wikipedia. Opgehaald op 11 april 2019, via en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optica (4e ed.). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fysiek. 3e editie. Barcelona: ik ben omgekeerd.