Caratteristiche di lenti divergenti, elementi, tipi, applicazioni

IL Lenti divergenti sono quelli che sono più sottili nella sua parte centrale e più spessa ai bordi. Di conseguenza, separano (divergono) i raggi di luce che li colpiscono in parallelo all'asse principale. Le loro estensioni finiscono per convergere nell'immagine di messa a fuoco situata a sinistra dell'obiettivo.

Le lenti divergenti o negative come sono conosciute, formano quelle che vengono chiamate immagini virtuali di oggetti. Hanno varie applicazioni. In particolare, in oftamologia sono usati per correggere la miopia e alcuni tipi di astigmatismo.

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Quindi, se soffri di miopia e logici, hai un perfetto esempio di lente divergente.

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Caratteristiche degli obiettivi divergenti

Come spiegato sopra, le lenti divergenti sono più strette nella sua parte centrale che ai bordi. Inoltre, in questo tipo di lenti una delle sue superfici è sempre concava. Questo dà a questo tipo di lenti una serie di caratteristiche.

Per cominciare, il prolungamento dei raggi che li colpisce si traduce in immagini virtuali che non possono essere raccolte su alcun tipo di schermo. Questo è così, perché i raggi che attraversano l'obiettivo non convergono in nessun momento, poiché divergono in tutte le direzioni. Inoltre, a seconda della curvatura dell'obiettivo, i raggi si apriranno in misura maggiore o minore.

Un'altra caratteristica importante di questo tipo di lenti è che l'attenzione è a sinistra dell'obiettivo, in modo che sia tra questo e l'oggetto.

Inoltre, negli obiettivi divergenti le immagini sono più piccole dell'oggetto e sono tra questo e la messa a fuoco.

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Elementi di lenti divergenti

Quando li studia, è essenziale sapere quali elementi costituiscono le lenti in generale e le lenti divergenti in particolare.

Si chiama centro ottico di una lente al punto in cui i raggi non sperimentano alcuna deviazione. L'asse principale, d'altra parte, è la linea che si unisce a quel punto e il focus principale, quest'ultima rappresentata con la lettera f.

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Il focus principale riceve il punto in cui si trovano tutti i raggi che colpiscono l'obiettivo in parallelo all'asse principale.

In questo modo, la distanza tra il centro ottico e l'attenzione si chiama distanza focale.

I centri di curvatura sono definiti come i centri delle sfere che creano l'obiettivo; essere, in questo modo, le radio di curvatura le radio delle sfere che danno origine alla lente. E infine, il piano centrale della lente si chiama piano ottico.

Formazione di immagine

Per graficamente la formazione di un'immagine in una lente sottile, è solo necessario conoscere la direzione che due dei tre raggi seguiranno
la cui traiettoria è conosciuta.

Uno di questi è quello che colpisce l'obiettivo in parallelo all'asse ottico della lente. Questo, una volta rifratto nell'obiettivo, passerà attraverso l'immagine di messa a fuoco. Il secondo dei raggi la cui traiettoria è nota è quello che attraversa il centro ottico. Questo non vedrà la sua traiettoria modificata.

Il terzo e ultimo è quello che passa attraverso la messa a fuoco dell'oggetto (o il suo prolungamento attraversa la messa a fuoco dell'oggetto) che dopo la rifrazione seguirà una direzione parallela a quella dell'asse ottico della lente.

In questo modo, in generale, un tipo di immagine o un altro si formerà nelle lenti a seconda della posizione dell'oggetto o del corpo rispetto alla lente.

Tuttavia, nel particolare caso di lenti divergenti, qualunque sia la posizione del corpo davanti all'obiettivo, l'immagine che si formerà avrà alcune caratteristiche. E in lenti divergenti l'immagine sarà sempre virtuale, più piccola del corpo e di destra.

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Applicazioni

Il fatto che possano separare la luce che li attraversa dà lenti divergenti alcune qualità interessanti nel campo dell'ottica. In questo modo, possono correggere la miopia e alcuni tipi specifici di astigmatismo.

Le lenti oftalmiche divergenti separano i raggi di luce in modo che quando raggiungono l'occhio umano sono più distanziati. Quindi, quando attraversano la cornea e la lente, vanno oltre e possono raggiungere la retina che gestisce i problemi di visione delle persone che soffrono di miopia.

Ragazzi

Come abbiamo già detto, le lenti convergenti hanno almeno una superficie concava. Per questo motivo, ci sono tre tipi di lenti divergenti: Bicócavas, Planocóvas e Convexo-Cócavas.

Le lenti divergenti di Bicócavas sono costituite da due superfici concave, i plancini hanno una superficie concava e piatta, mentre nel menisco convesso divergente una superficie una superficie è leggermente convessa e l'altra è concava.

Differenze con lenti convergenti

Nelle lenti convergenti, contrariamente a ciò che accade in divergente, lo spessore diminuisce dal centro ai bordi. Pertanto, in questo tipo di lente i raggi di luce che colpiscono l'asse principale in parallelo sono concentrati o convergono nell'unico punto (nella messa a fuoco). In questo modo, creano sempre immagini reali di oggetti.

In ottica, le lenti convergenti o positive sono utilizzate principalmente per correggere la lungimiranza, la presbiopia e alcuni tipi di astigmatismo.

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Equazione di Gauss degli obiettivi e lenti aumentate

Il tipo di lente che viene studiato più di solito è chiamato lenti sottili. Pertanto, sono definite tutte le lenti il ​​cui spessore è molto piccolo rispetto alle radio di curvatura delle superfici che le limitano.

Lo studio di questo tipo di lenti può essere condotto principalmente attraverso due equazioni: l'equazione di Gauss e l'equazione che consente di determinare l'aumento dell'obiettivo.

Equazione di Gauss

L'importanza dell'equazione di Gauss delle lenti sottili risiede nel gran numero di problemi ottici di base che consentono di risolvere. La tua espressione è la seguente:

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1/f = 1/p +1/q

Dove 1/ f è la potenza della lente e F è la distanza focale o la distanza dal centro ottico al focam. L'unità di misura della potenza di una lente è il diottrice (d), essendo il valore di 1 d = 1 m^-1. D'altra parte, P e Q sono, rispettivamente, la distanza alla quale si osserva un oggetto e la distanza a cui si osserva la sua immagine.

Esercizio risolto

Un corpo è posizionato 40 centimetri da una lente divergente di -40 centimetri di distanza focale. Calcola l'altezza dell'immagine se l'altezza dell'oggetto è 5 cm. Determinare anche se l'immagine è giusta o invertita.

Abbiamo i seguenti dati: H = 5 cm; P = 40 cm; F = -40 cm.

Questi valori vengono sostituiti nell'equazione di Gauss delle lenti sottili:

1/f = 1/p +1/q

Ed è ottenuto:

1/-40 = 1/40 +1/Q

Dove q = - 20 cm

Successivamente, sostituiamo il risultato precedentemente ottenuto nell'equazione dell'aumento di una lente:

M = - Q / P = - -20 / 40 = 0,5

Ottenere che il valore dell'aumento è:

M = H '/H = 0,5

Cancella questa equazione h ', che è il valore dell'altezza dell'immagine, raggiunge:

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

L'altezza dell'immagine è 2.5 cm. Inoltre, l'immagine è giusta poiché m> 0 e diminuita poiché il valore assoluto di m è inferiore a 1.

Riferimenti

1. Luce (n.D.). In Wikipedia. Estratto l'11 aprile 2019 da questo.Wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teoria della riflessione, delle onde elettromagnetiche e di parte. Springer.
3. Luce (n.D.). In Wikipedia. Estratto l'11 aprile 2019 da.Wikipedia.org.
4. Lente (n.D.). In Wikipedia. Estratto l'11 aprile 2019 da questo.Wikipedia.org.
5. Lente (ottica). In Wikipedia. Estratto l'11 aprile 2019 da.Wikipedia.org.
6. Atti, Eugene (2002). Ottica (4a ed.). Addison Wesley.
7. Tupler, Paul Allen (1994). Fisico. 3a edizione. Barcellona: ho invertito.