Оптика. Линза. Оптическая сила линзы

Размер объектива - это оптическая область объектива, обычно измеренная в диаметрах для круглых линз или по длине и ширине для прямоугольных или квадратных линз. Увеличение Увеличение - это процесс увеличения объекта в визуальном размере, обычно через оптический объектив. Это соотношение между кажущимся размером и истинным размером рассматриваемого объекта за объективом. Другим термином, используемым в качестве измерения оптической мощности, но отличается от увеличения диоптрий. Диоптер относится к оптической мощности увеличительной линзы.

Это сила увеличительной линзы, измеренная на одном метре. Четыре диоптрии представляют собой увеличение на 100% увеличения или 1-кратное увеличение мощности. Измерение 20 диоптрий приблизительно равно 5-кратному увеличению мощности. Грубая формула для преобразования от мощности увеличения к диоптриям состоит в умножении мощности увеличения на четыре. Фокусное расстояние Фокусное расстояние - это расстояние от увеличительной линзы до объекта за объективом, когда объект находится в фокусе. Чем сильнее оптическая мощность увеличительной линзы, тем короче требуемое расстояние между лупой и объектом за линзой.

Если вы наблюдаете ювелирные изделия через 10-кратную лупу, то и драгоценный камень, и ваш глаз должны быть очень близки к лупе. Однако, если вы умеете читать книгу с двукратной ручной лупой, лупа может находиться в нескольких дюймах от книги, а ваши глаза могут находиться на расстоянии нескольких дюймов от двунаправленной лупы. Связь размера объектива с увеличением Пожалуйста, имейте в виду, что при увеличении размера объектива увеличительной линзы увеличивается сила увеличения лупы. По мере уменьшения размера объектива линзы лупы увеличивается сила увеличения лупы.

Это результат количества кривизны в лупе. Мощность увеличения является результатом величины кривизны в линзе лупы. По мере увеличения размера линзы количество кривизны в линзе уменьшается, что приводит к меньшей мощности увеличения линзы. По мере уменьшения размера линзы количество кривизны в линзе увеличивается, что приводит к большей мощности увеличения линзы. Именно поэтому линзы с увеличенным увеличением обычно меньше по размеру, чем линзы с меньшим увеличением. Поле зрения Конечный результат увеличения - предоставить вам увеличенное «поле зрения».

Поле зрения - это область увеличения, которую вы видите через объектив. Как правило, чем больше диаметр линзы, тем больше поле зрения объектива. Однако не все лупы одинаковы, а некоторые имеют большие поля зрения, чем другие. Не все производители идентифицируют поле зрения как спецификацию лупы. Типы линз Наряду с пониманием размера линзы, увеличения и фокусного расстояния важно приобрести подходящий тип материала или состав оптического объектива для удовлетворения ваших потребностей. Оптические линзы лупы и лупы могут быть изготовлены из стекла или акриловых материалов.

У каждого типа объектива есть преимущества и недостатки по сравнению с другими. Как правило, стеклянные линзы позволяют пропускать больше света через объектив и, как правило, имеют очень четкие оптические качества. Трудно, но не невозможно, поцарапать стеклянную линзу. Стеклянная линза обычно тяжелее, чем акриловая линза того же размера. Увеличивая мощность, насколько крупнее данный объектив может сделать изображение.

Какое увеличительное стекло является самым мощным? Для каждого увеличительного стекла поднимитесь вплотную к стене и зажгите фонарик через каждое увеличительное стекло на стену. Переместите фонарь ближе или дальше от стены до тех пор, пока свет не перейдет в одну точку. Измерьте расстояние от объектива до стены, чтобы получить показание, чтобы найти фокусное расстояние. Теперь выберите небольшой объект. Принесите объект как можно ближе к вашим глазам, прежде чем он станет размытым и не в фокусе. Измерьте и запишите это расстояние.

• Увеличительные стекла разных размеров или мощностей.
• Фонарик-метр.
• Вещи для увеличения!
• Это может быть удобно, если друг поможет вам здесь.
• Создайте таблицу для управления вашими данными.
• Соответствуют ли ваши наблюдения каждой расчетной увеличительной мощности?
• Посмотрите, как сравнить тот же объект под разными лупами.

Увеличивающие линзы с более короткими фокусными расстояниями будут иметь большую увеличительную силу. Увеличивающая мощность обратно пропорциональна фокусному расстоянию объектива: чем больше фокусное расстояние, тем ниже увеличительная сила. Другая особенность линз называется силой линзы, очень похожей на увеличительную мощность, и выражается в следующем соотношении.

Теперь, когда мы рассмотрели базовый тип конфигураций объективов и как, по дизайну, линзы либо сходятся, либо расходятся свет, мы можем начать исследовать различные характеристики, которые определяют их физическую форму. В целом, существует множество параметров, определяющих производительность объектива. Как обсуждалось ранее, именно специфические оптические свойства данного материала, а именно его показатель преломления и дисперсия, влияют на поведение света при прохождении между средами. Оптика опирается на эти тщательно контролируемые свойства, создавая высокоточную кривизну на поверхности своих линз.

Объединив эту кривизну в отношении показателя преломления материала, можно сделать линзу для фокусировки или рассеивания света контролируемым и количественно определяемым образом. В следующей статье мы опишем более подробно основные физические параметры и терминологию, используемые для характеристики формы линзы. Для простоты мы сначала начнем с линз с регулярными сферическими поверхностями, образованными на круглых подложках. Асферические контуры и цилиндрические конструкции с использованием прямоугольных конфигураций подложки будут рассмотрены в последующих статьях.

В частности, для одной линзы с пренебрежимо малой толщиной центра, для положительных линз фокусное расстояние представляет собой физическое расстояние от центра линзы до точки, где все световые лучи фокусируются. Напротив, для отрицательных линз фокусное расстояние является точкой перед объективом, где все лучи света теоретически расходятся.

Общие положения объектива имеют переднюю сторону объектива в качестве стороны, из которой падает свет, а это означает, что свет попадает в объектив. Таким образом, положительные линзы можно рассматривать как имеющие фокусную точку ниже по потоку, как только свет проходит через объектив, в то время как отрицательные линзы имеют свой теоретический фокус вверх по течению от объектива.

Оптические дизайнеры также различают длинные и короткие фокусные расстояния, описывая количество оптической мощности своих линз. Говорят, что короткие фокусные расстояния, которые быстрее изгибают свет и, следовательно, достигают фокусировки на более коротком расстоянии от центра объектива, имеют большую оптическую мощность, тогда как те, которые фокусируют свет медленнее, описываются как имеющие меньшую оптическую мощность.

Простой способ рассчитать фокусное расстояние для тонких линз определяется методом аппроксимации тонкой линзы Формулы линз-создателя. Обратите внимание, что эта формула действительна только для линз, толщина которых мала по сравнению с расчетным фокусным расстоянием.

Поскольку фокусное расстояние объектива напрямую связано с его показателем преломления, а также от кривизны его поверхности, важно точно понять, как физически характеризуется эта форма с точки зрения радиуса кривизны. Чтобы определить радиус кривизны, мы должны сначала начать с понятия круга. Мы знаем, что каждая точка по краю круга равноудалена от центра, т.е. того же расстояния, и это называется радиусом окружности. Например, если круг имеет радиус 4 мм, независимо от того, в каком направлении вы поместите прямую линию, начинающуюся в центре и проходящую к краю, расстояние всегда будет 4 мм.

Путем удвоения радиуса мы можем получить самое длинное расстояние между двумя противоположными точками вдоль края круга, расстояние, иначе известное как диаметр. Теперь, чтобы концептуализировать радиус кривизны на объективе, представьте себе план-оптику диаметром 20 мм. Мы можем представить этот оптический диск двумя способами: либо сверху, либо вид сбоку, краем.

Если мы возьмем вышеуказанный вид сверху, а затем наложим его на круг с радиусом 4 мм, расположив его, где две точки на краю круга будут на расстоянии 20 мм друг от друга, вы увидите, что круг образует теоретическую искривленную поверхность, которая перемещается с одной стороны оптики на другую.

На рисунке 3 вы можете видеть, что рисунок представляет собой плосковыпуклую линзу с радиусом кривизны 4 мм. Но что происходит с тем же профилем кривизны, если мы применяем последовательно более длинные радиусы к плоско-выпуклой линзе диаметром 20 мм? На приведенных ниже диаграммах вы увидите, что по мере увеличения радиуса кривизны кривизна объектива становится все более мелкой.

Как и в случае выпуклых линз, если диаметр линзы остается постоянным, по мере увеличения радиуса кривизны, кривизна линзы становится все более мелкой. Вы можете легко найти свой радиус кривизны, введя желаемый материал, фокусное расстояние, диаметр подложки и толщину кромок, независимо от того, производят ли они одну или две изогнутые поверхности.

Следующие ссылки предоставляют доступ к этому ресурсу. Во второй части нашей серии из трех частей мы обсудим, что аббревиатуры на линзах показывают оптические свойства. В дополнение к пригодности объектива для конкретного формата записи, его вычислению для цифровой или аналоговой фотографии и ее совместимости с конкретным байонетным типом, его оптические параметры являются одними из основных характеристик. Они определяются в основном фокусным расстоянием и интенсивностью света, а также, конечно, усилием для их оптической конструкции.

Как правило, эти характеристики соответствуют обозначению типа на объективе. Процедура для спецификации отличается, а не только в отношении порядка. Сначала указывается интенсивность света, иногда фокусное расстояние. Производители используют разные варианты написания для обоих параметров. Это указывает, сколько света достигает датчика, когда диафрагма полностью открыта.