LENTILĂ DIVERGENTĂ: CARACTERISTICI, ELEMENTE, TIPURI, APLICAȚII - FIZIC - 2025

Cele lentile divergente sunt cele care sunt mai subțiri în partea sa centrală și mai groasă la margini. În consecință, ele separă (diverge) razele de lumină care le lovesc paralel cu axa principală. Extensiile sale sfârșesc convergând asupra focalizării imaginii situată în stânga obiectivului.

Lentilele divergente, sau negative, cum sunt și ele cunoscute, formează ceea ce se numesc imagini virtuale ale obiectelor. Au diverse aplicații. În special, în oftalmologie sunt folosite pentru a corecta miopia și unele tipuri de astigmatism.

Randrijo87

Așadar, dacă sunteți priviți și purtați ochelari, aveți un exemplu perfect de lentilă divergentă pe mână.

Funcții de divergență a lentilelor

După cum am explicat anterior, lentilele divergente sunt mai înguste în partea lor centrală decât la margini. Mai mult, în acest tip de lentile, una dintre suprafețele sale este întotdeauna concavă. Acest lucru oferă acestui tip de lentile o serie de caracteristici.

Pentru început, prelungirea razelor care le atacă are ca rezultat imagini virtuale care nu pot fi colectate pe niciun tip de ecran. Așa se întâmplă, deoarece razele care trec prin lentilă nu converg în niciun moment, deoarece acestea se diverg în toate direcțiile. În plus, în funcție de curbura obiectivului, razele se vor deschide într-o măsură mai mare sau mai mică.

O altă caracteristică importantă a acestui tip de lentile este aceea că focalizarea este la stânga lentilei, astfel încât aceasta să fie între ea și obiect.

În plus, în lentilele divergente imaginile sunt mai mici decât obiectul și se află între acesta și focalizare.

JiPaul / de la Henrik

Elemente de lentile divergente

Atunci când le studiați, este esențial să cunoaștem ce elemente alcătuiesc lentile în general și lentile divergente în special.

Punctul prin care razele nu sunt deviate se numește centrul optic al unei lentile. Axa principală, la rândul său, este linia care unește punctul menționat și accentul principal, acesta din urmă fiind reprezentat de litera F.

Numele focalizării principale este punctul în care toate razele care lovesc lentila se găsesc paralele cu axa principală.

În acest fel, distanța dintre centrul optic și focalizare se numește distanță focală.

Centrele de curbură sunt definite ca centre ale sferelor care creează lentila; În acest fel, razele de curbură sunt razele sferelor care dau naștere obiectivului. Și în final, planul central al lentilei se numește plan optic.

imagistica

Pentru a determina grafic formarea unei imagini într-o lentilă subțire, este necesar doar să cunoaștem direcția pe care vor urma două dintre cele trei raze a
căror traiectorie este cunoscută.

Unul dintre ele este cel care lovește lentila paralel cu axa optică a obiectivului. Aceasta, odată refractată în obiectiv, va trece prin focalizarea imaginii. A doua dintre razele a căror cale este cunoscută este cea prin centrul optic. Acest lucru nu își va schimba traiectoria.

Al treilea și ultimul este cel care trece prin focalizarea obiectului (sau extensia acestuia traversează focalizarea obiectului) care după refracție va urma o direcție paralelă cu cea a axei optice a lentilei.

În acest fel, în general, se va forma un tip de imagine sau altul în lentile, în funcție de poziția obiectului sau a corpului în raport cu lentila.

Cu toate acestea, în cazul particular al lentilelor divergente, indiferent de poziția corpului în fața lentilei, imaginea care va fi formată va avea anumite caracteristici. Și este faptul că, în lentile divergente, imaginea va fi întotdeauna virtuală, mai mică decât corpul și dreapta.

Aplicații

Faptul că pot separa lumina care trece prin ele oferă lentilelor divergente câteva calități interesante în domeniul opticii. În acest fel, pot corecta miopia și unele tipuri specifice de astigmatism.

Lentilele oftalmice divergente separă razele de lumină, astfel încât atunci când ajung la ochiul uman, acestea sunt mai depărtate. Astfel, atunci când traversează corneea și lentila, merg mai departe și pot ajunge la retină, provocând probleme de vedere la persoanele cu miopie.

Tipuri

După cum am discutat deja, lentilele convergente au cel puțin o suprafață concavă. Din această cauză, există trei tipuri de lentile divergente: biconcave, plano-concave și convexe-concave.

Lentilele biconcave divergente sunt formate din două suprafețe concave, lentile plano-concave au o suprafață concavă și plană, în timp ce în menisc convex-concave sau divergente, o suprafață este ușor convexă, iar cealaltă este concavă.

Diferențe cu lentilele convergente

În lentilele convergente, contrar celor întâmplate în lentilele divergente, grosimea scade de la centru spre margini. Astfel, în acest tip de lentile, razele de lumină care cad paralel cu axa principală sunt concentrate sau converg într-un singur punct (în focar). În acest fel, ei creează întotdeauna imagini reale ale obiectelor.

În optică, lentilele convergente sau pozitive sunt utilizate în principal pentru corectarea hipermetriei, presbiopiei și a unor tipuri de astigmatism.

Grantexgator

Ecuația Gaussiană a lentilelor și mărirea unei lentile

Tipul lentilelor care sunt cel mai frecvent studiate sunt cunoscute sub numele de lentile subțiri. Aceasta definește toate lentilele a căror grosime este foarte mică în comparație cu razele de curbură ale suprafețelor care le limitează.

Studiul acestui tip de lentile poate fi realizat în principal prin două ecuații: ecuația Gaussiană și ecuația care permite determinarea măririi lentilei.

Ecuația Gauss

Importanța ecuației gaussiene pentru lentile subțiri constă în numărul mare de probleme optice de bază pe care le poate rezolva. Expresia sa este următoarea:

1 / f = 1 / p + 1 / q

În cazul în care 1 / f este puterea obiectivului și f este distanța sau distanța focală de la centrul optic la focalizare F. Unitatea de măsură a puterii unui obiectiv este dioptrul (D), valoarea fiind 1 D = 1 m ^-1 . Pe de altă parte, p și q sunt, respectiv, distanța la care se află un obiect și distanța la care se observă imaginea sa.

Exercițiu rezolvat

Un corp este plasat la 40 de centimetri de la o lentilă divergentă de -40 centimetri distanță focală. Calculați înălțimea imaginii dacă înălțimea obiectului este de 5 cm. De asemenea, stabiliți dacă imaginea este dreaptă sau inversată.

Avem următoarele date: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Aceste valori sunt înlocuite în ecuația Gaussiană pentru lentile subțiri:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Și obțineți:

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

De unde q = - 20 cm

În continuare, înlocuim rezultatul obținut anterior în ecuația pentru mărirea unei lentile:

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

Obținerea că valoarea creșterii este:

M = h '/ h = 0,5

Rezolvând din această ecuație h ', care este valoarea înălțimii imaginii, obținem:

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

Înălțimea imaginii este de 2,5 cm. De asemenea, imaginea este dreaptă deoarece M> 0 și diminuată, deoarece valoarea absolută a lui M este mai mică de 1.

Referințe

1. Lumina (nd). Pe Wikipedia. Preluat pe 11 aprilie 2019, de pe es.wikipedia.org.
2. Lekner, John (1987). Teoria reflectării, a undelor electromagnetice și a particulelor. Springer.
3. Lumina (nd). În Wikipedia. Preluat pe 11 aprilie 2019, de pe en.wikipedia.org.
4. Obiectiv (nd). Pe Wikipedia. Preluat pe 11 aprilie 2019, de pe es.wikipedia.org.
5. Obiectiv (optică). În Wikipedia. Preluat pe 11 aprilie 2019, de pe en.wikipedia.org.
6. Hecht, Eugene (2002). Optică (ediția a 4-a). Addison Wesley.
7. Tipler, Paul Allen (1994). Fizic. Ediția a III-a. Barcelona: m-am inversat.