Obiectivul este o imagine reală. Imagine imaginară. Polarizarea luminii. Filtre polarizante

Un număr mare de pasionați de mașini nu se întreabă niciodată cu ce diferă uleiul sintetic de uleiul semisintetic, deoarece atunci când îl aleg, se ghidează după diverse sfaturi de la prieteni sau șoferi experimentați. Dar există o diferență între aceste uleiuri și este mai bine să înțelegeți cum pot diferi sinteticele și semisinteticele.

Caracteristicile tehnice ale semisintetice

Este produs prin amestecarea uleiului mineral și a diverșilor aditivi chimici creați prin reacții fizice și chimice la nivel molecular al elementelor petrolului sau gazului. Aceasta este o diferență semnificativă față de uleiurile sintetice sau minerale.

Adică este o simbioză de substanțe naturale (minerale) și diverse compozitii chimice. O anumită compoziție procentuală a mineralelor naturale și a celor sintetice poate varia de la 50 la 30% din diferiți aditivi și, în consecință, 50-70% minerale.

Acest ulei de motor are toate avantajele lubrifianților minerali, care sunt îmbunătățite de aditivi chimici.

Acest lubrifiant are următoarele caracteristici:

  • vâscozitate medie, adică ideal pentru motoarele diesel cu turbocompresor, precum și unitățile pe benzină care nu sunt utilizate atunci când funcționează la temperaturi foarte scăzute și temperaturi mari ah mediu;
  • dioxid de carbon scăzut, acest ulei practic nu arde sub influența temperaturilor ridicate, ceea ce îl face indispensabil la motoarele care au funcționat de mult timp.

Ultimul lucru la care trebuie să acordați atenție este prețul a acestui produs. Spre deosebire de ulei sintetic, acest tip de lubrifiant are un pret mai mic, așa că atrage atenția un numar mare deșoferii.

Este important de știut că prețul scăzut nu ar trebui să fie criteriul fundamental pentru alegerea uleiului. Acest lucru se datorează faptului că mulți producători de mașini moderni recomandă întotdeauna proprietarilor mașinilor pe care le produc ce lubrifiant este cel mai bine să toarne. Prin urmare, pentru ca motorul să își mențină durata de viață mai lungă, este mai bine să urmați aceste sfaturi.

Caracteristicile tehnice ale materialelor sintetice

Sinteticele au fost inventate de producători după ce cerințele precum puterea crescută sau funcționarea la viteze mari au început să fie prezentate pentru motoarele de automobile. În astfel de condiții, metalul este puternic încălzit și între în părți separate frecarea motorului crește.

În consecință, pentru ca unitatea să funcționeze corect și să nu piardă din putere, trebuie să conțină ulei care are calități ideale. Pe baza acestui fapt, a fost inventat uleiul sintetic.

Producția sa folosește diverse componente preluate din petrol sau gaze, care sunt modificate la nivel molecular cu ajutorul unor componente fizice și speciale. procese chimice. Mulți producători și-au dezvoltat și patentat compozițiile, așa că există o etichetare specială a uleiurilor de motor.

La practica, diferiți producători ei pun pe etichete simboluri digitale care indică vâscozitatea lubrifiantului, precum și semne de litere care vor spune șoferului în ce tip de motor este mai bine să folosească acest ulei (diesel sau benzină).

În ciuda faptului că sinteticele sau semisinteticele pot avea unele dintre aceleași componente, primul tip de lubrifiant încă diferă de semisintetice în următorii parametri.

  1. Carbonare mare. Acest trăsătură caracteristică Cum diferă această marcă de ulei de alți lubrifianți? Rezistent la chimie moleculară diverse sarcini, dar dacă motorul are o oarecare putere, atunci o parte din ulei intră în camera de ardere și arde, creând sedimente și înfundând sistemul de alimentare cu lubrifiere.
  2. Vâscozitate crescută. Răspunzând la întrebarea care ulei este mai gros, putem spune cu încredere – sintetic. Această proprietate face ca acest lubrifiant să fie indispensabil atunci când funcţionează motoarele în condiţii îngheț puternicși căldură. Acest lucru este ușor de determinat, deoarece capacitatea de pornire a unui motor umplut cu materiale sintetice se îmbunătățește dramatic.
  3. Durată lungă de viață, economie de combustibil. Materialele sintetice sunt concepute pentru a permite motorului să funcționeze la turații mai mari și să-și mențină puterea. Acest lucru se datorează faptului că acest lubrifiant acoperă mai bine suprafața pieselor de frecare, chiar și atunci când motorul se încălzește, astfel încât să nu-și piardă puterea, funcționează fără sarcini suplimentare, economisind combustibil.

Dar pentru ca șoferul să poată decide asupra alegerii materialelor sintetice, el trebuie să cunoască parametrii și starea motorului dvs, adică funcționarea acestuia la viteze mari (condus sportiv sau off-road) sau putere maximă (la transportul mărfurilor). La urma urmei, sinteticele se concentrează și pe acești indicatori și, prin urmare, se creează o compoziție specială în ea.

Acești parametri deosebesc sinteticele de semisintetice, iar fiecare pasionat de mașini, înainte de a face alegerea în favoarea unui anumit produs, trebuie să înțeleagă proprietățile acestuia. Le puteți distinge după marcajele puse de producător, dar este mai bine să verificați acest lucru cu vânzătorul sau consultantul unui magazin specializat.

Este important de știut că, dacă uleiul dintr-o transmisie automată este schimbat, atunci profesioniștii acordă preferință materialelor sintetice. Acest lucru este cauzat de faptul că acest tip posedă lubrifiere vâscozitate crescută, adică densitatea. Și pentru transmisie automată cea mai buna varianta nu poate fi găsit, deoarece acest tip de cutie necesită exact acest ulei (pentru a crea presiune hidraulică).

Sintetic de la semisintetic diferă în calitățile de performanță. Înainte de a decide să umpleți motorul cu un tip sau altul, este mai bine să înțelegeți specificatii tehnice motor, precum și în ce condiții este funcționat.

Lumina este energia radiantă a vibrațiilor electromagnetice percepute de ochiul uman. Lungime de la 400 la 700 nanometri. Acțiunea fotochimică a luminii.

Un exemplu este procesul fotochimic de decolorare a multor vopsele, care constă în oxidarea acestor vopsele de către oxigenul atmosferic sub influența luminii.

Efectul termic al luminii.

Soarele, o lumânare, un bec oferă căldură.

    Optica geometrică (liniară, cu raze), scopul și legile acesteia.

Optica geometrică studiază propagarea razelor de lumină. ÎN mediul oamenilor lumina circulă în linie dreaptă.

    Distribuția luminii. Difracţie

Difracţie- aplecare usoara in jurul unui obstacol. Diafragma este un obstacol.

    Răspândirea luminii. Radiație coerentă. Interferență.

INTERFERENȚA LUMINII- redistribuirea spatiala a energiei radiatiei luminoase atunci cand se suprapun doua sau mai multe unde luminoase.

Oscilații coerente- aceasta este interferență

    Reflectarea luminii. Proprietățile suprafețelor reflectorizante.

Raza incidentă și raza reflectată pe o anumită suprafață și perpendiculare pe punctul de incidență se află în același plan. Unghiu de incidenta egal cu unghiul reflexii. Lumina reflectată este întotdeauna mai mică decât lumina incidentă.

    Reflecție în oglindă. Construirea unei imagini într-o oglindă.

Reflectanța hârtiei albe - 80% zăpadă proaspăt căzută - 99% (reflecție pură în oglindă, ca reflectanța metalului)

    Reflectarea de pe o suprafață sferică. Focalizarea unei suprafețe sferice.

Oglindă sferică- aceasta este suprafața corpului, având forma unui segment sferic și reflectând specular lumina. Paralelismul razelor atunci când sunt reflectate de astfel de suprafețe este încălcat.

    Imagine reală și imaginară.

O imagine reală este creată atunci când, după toate reflexiile și refracțiile, razele care ies dintr-un punct al unui obiect sunt colectate într-un punct.

Imagine reală nu poate fi văzută direct, dar proiecția sa poate fi văzută prin simpla plasare a unui ecran de difuzie.

Imagine virtuală vizibil doar cu ochiul.

IMAGINE VIMARĂ- o imagine formată din fascicule divergente ale căror raze nu se intersectează efectiv, ci prelungirile lor, desenate în sens opus, se intersectează. Imagine virtuală spre deosebire de cea reală, nu poate fi luată pe ecran, totuși, o imagine virtuală poate fi fotografiată, ca un spațiu obiect obișnuit, întrucât obiectivul transformă fasciculele divergente care formează imaginea virtuală în unele convergente.

    Legea refracției luminii. Indicele de refracție.

Cu cât mediul optic este mai dens, cu atât viteza luminii este mai mică. De la un mediu mai puțin dens la unul mai dens, unghiul de incidență se modifică, fasciculul își schimbă direcția

    Sticla și proprietățile sale optice.

Materialul principal al opticii camerei este sticla. Există sticlă optică standard. Densitate. Cu cât indicele de refracție este mai mare, cu atât densitatea este mai mare.

    Limita unghiului de refracție.

Unghiul de incidență este egal cu unghiul de refracție. Unghiul la care unghiul refractat este de 90 de grade.

    Fenomenul de reflexie internă totală.

Fracția de energie reflectată crește odată cu creșterea unghiului de incidență, dar creșterea urmează o lege diferită: pornind de la un anumit unghi de incidență, toată energia luminoasă este reflectată de la interfață. Acest fenomen se numește reflecție internă totală.

    Dispersia luminii.

Dispersia luminii– dependența indicelui absolut de refracție al unei substanțe n de frecvența ν a luminii incidente asupra substanței. Dispersia este, de asemenea, definită ca dependența vitezei de fază a luminii într-un mediu de frecvența acestuia.

Consecință D. s.- descompunerea în spectru a unui fascicul de lumină albă la trecerea printr-o prismă

14. Polarizarea luminii. Filtre polarizante.

Polarizarea luminii este una dintre proprietățile fundamentale ale radiației optice (luminii), constând în inegalitatea diferitelor direcții într-un plan perpendicular pe fasciculul luminos (direcția de propagare a undei luminoase). P.S. sunt numite și caracteristicile geometrice care reflectă caracteristicile acestei inegalități. Pentru prima dată conceptul de P. s. a fost introdus în optică de I. Newton în 1704-06, deși fenomenele cauzate de aceasta au fost studiate mai devreme (descoperirea dublei refracții în cristale de E. Bartholin în 1669 și considerația ei teoretică de către H. Huygens în 1678-90). Termenul „P. Cu." propusă în 1808 de E. Malus. Numele său și numele lui J. Biot, O. Fresnel, D. Arago, D. Brewster și alții sunt asociate cu începutul unui studiu amplu al efectelor bazat pe P. s. Esențial pentru înțelegerea P. s. și-a avut manifestarea prin efectul interferenței luminii. Este faptul că două raze de lumină, polarizate liniar (vezi mai jos) în unghi drept una față de alta, nu interferează în cea mai simplă configurație experimentală, ceea ce a fost o dovadă decisivă a naturii transversale a undelor luminoase (Fresnel, Arago, T. Young). , 1816-19). P.S. a găsit o explicație naturală în teoria electromagnetică a luminii de către J. C. Maxwell (1865-73) (vezi Optica). Natura transversală a undelor luminoase (precum și a oricăror alte unde electromagnetice) este exprimată prin faptul că puterea câmpului electric E și puterea câmpului magnetic H vectori care oscilează în ele sunt perpendiculare pe direcția de propagare a undei. E și H evidențiază (de unde și inegalitatea indicată mai sus) anumite direcții în spațiul ocupat de undă. În plus, E și H sunt aproape întotdeauna (pentru excepții, vezi mai jos) reciproc perpendiculare, prin urmare, pentru o descriere completă a stării lui P. s. se cere să se cunoască comportamentul doar unuia dintre ei. De obicei, vectorul E este ales în acest scop.

Polarizator- o substanta care face posibila izolarea dintr-o unda electromagnetica (lumina naturala este un caz special) a unei piese care are polarizarea dorita la trecerea sau reflectarea de pe o suprafata, obtinandu-se o proiectie a undei pe planul de polarizare. Sunt folosite în filtre polarizante. În ingineria radio și în viața de zi cu zi, un polarizator este înțeles ca un dispozitiv pentru transformarea polarizării verticale sau orizontale în circulare (eliptice) sau invers. În antene, ghidurile de undă cu șuruburi sunt folosite ca polarizatori.

Filtru de polarizare- un dispozitiv pentru producerea de radiații optice polarizate complet sau parțial din radiații cu caracteristici de polarizare arbitrare. În fotografie, filtrele polarizante sunt folosite pentru a obține diferite efecte artistice (eliminarea strălucirii, întunecarea cerului).

Acțiunea acestor filtre se bazează pe efectul de polarizare a undelor electromagnetice, precum și pe efectele de rotație a planului de polarizare de către anumite substanțe.

Materialul fotosensibil din fotografie nu reține informații despre planul de polarizare al undelor de radiație electromagnetică incidente pe el.

    Filtru de polarizare liniar Polarizator liniar, LP). Conține un polarizator care se rotește în cadru. Aplicarea sa se bazează pe faptul că o parte din lumina din lumea din jurul nostru este polarizată. Toate razele incidente neperpendicular și reflectate de suprafețele dielectrice sunt parțial polarizate. Lumina care vine din cer și nori este parțial polarizată. Prin urmare, folosind un polarizator la fotografiere, fotograful are o oportunitate suplimentară de a schimba luminozitatea și contrastul diverse părți Imagini.

    De exemplu, fotografierea unui peisaj într-o zi însorită folosind un astfel de filtru poate avea ca rezultat un cer albastru închis și profund. Când fotografiați obiecte în spatele sticlei, un polarizator vă permite să scăpați de reflexia fotografului în sticlă.

    Pentru fotografierea în condiții de lumină scăzută, este produs Low Light Polarizer, care polarizează parțial lumina și, prin urmare, are o mărire scăzută. Când două astfel de filtre sunt adăugate perpendicular pe planurile lor de polarizare, în loc să stingă complet fluxul luminos, se obține 2/3 din flux. Filtru polarizant circular Circumpolar

    Filtre ND compozite. Dacă puneți două polarizatoare împreună, atunci când planurile de polarizare coincid, un astfel de filtru are transmisie maximă a luminii (și este echivalent cu un filtru gri neutru de 2x). Cu direcții perpendiculare de polarizare și polarizatoare ideale, filtrul absoarbe complet culoarea incidentă pe el. Alegând unghiul de rotație, puteți modifica transmisia luminii a unui astfel de filtru într-un interval foarte larg.

    Filtre de polarizare de culoare compozite. Sunt formate din două filtre polarizante care pot fi rotite, iar între ele se află o placă care rotește planul de polarizare al luminii. Datorită faptului că unghiul de rotație depinde de lungimea de undă, la fiecare poziție a polarizatoarelor, o parte din spectru trece printr-un astfel de sistem, iar o parte este întârziată. Rotirea polarizatoarelor unul față de celălalt duce la o modificare a caracteristicilor spectrale ale filtrului. De exemplu, filtre roșu-verde Cokin P170 Varicolor Red/Green și portocaliu-albastru Cokin P171 Varicolor Red/Blue sunt produse.

    Filtre controlate electronic. Dacă un element cu cristale lichide este folosit ca al doilea polarizator în proiectarea filtrelor compozite, acest lucru vă permite să controlați proprietățile filtrului direct în timpul procesului de fotografiere.

Să fim de acord că distanța f de la imagine la obiectiv vom lua cu semnul „plus” dacă imaginea este reală și cu semnul „minus” dacă imaginea este imaginară (deoarece imagine reală este situat în SPATELE lentilei, iar imaginarul se află ÎN FAȚA acestuia).

În cazul nostru, imaginea este doar imaginară, deci valoarea f negativ, și OB 1 = |f|.

Acum luați în considerare triunghiuri similare:

D OAV∾D OA 1 ÎN 1 Þ

(1)

D A 1 ÎN 1 F 2 ∾ D COF 2 Þ

Având în vedere că OS = AB, DE 2 = FȘi B 1 F 2 = |f| + F, ultima egalitate poate fi rescrisă ca

.

Împărțiți părțile stânga și dreaptă ale egalității cu | f|, primim

. (3)

Deoarece f< 0, то | f | = –f, atunci egalitatea (3) va lua forma

După cum vedem, ținând cont de faptul că f< 0, formula lentilelor pentru cazul unei imagini virtuale are aceeași formă ca și în cazul unei imagini reale (vezi formula (8.3)).

Problema 8.5. Imaginea unui obiect dintr-o lentilă convergentă se află la o distanță de 6 cm în fața planului lentilei, iar obiectul în sine se află la o distanță de 5 cm în fața planului lentilei. Determinați distanța focală a lentilei. Valorile sunt considerate exacte.

Soluţie. Deoarece atât obiectul, cât și imaginea se află pe aceeași parte a lentilei, aceasta înseamnă că imaginea este virtuală (vezi Fig. 8.13). Apoi d= 5 cm, a f= –6 cm Să folosim formula lentilei:

Răspuns: F= 30 cm.

STOP! Decideți singuri: A9, A10, B6, B10, C6.

Sursă imaginară. Să luăm în considerare următoarea situație: un fascicul convergent de raze cade pe o lentilă colectoare (Fig. 8.14).

Acest fascicul ar converge către un punct dacă nu ar exista nicio lentilă în cale. În acest caz, punctul de intersecție continuarea razelor, incident pe obiectiv - punct S- Ei suna sursă imaginară .

Să derivăm formula lentilei pentru acest caz. Să fim de acord că valoarea d– distanța de la sursă la obiectiv se ia cu semnul „plus” dacă sursa este reală și cu semnul „minus” dacă sursa este imaginară (deoarece sursa reală se află întotdeauna în fața obiectivului, iar unul imaginar este în spatele ei).

În cazul nostru d < 0 (рис. 8.14, A), și punctul S situat la distanta | d| din planul lentilei. Rețineți că valoarea f> 0, deoarece imaginea este reală: după refracția în lentilă, razele se intersectează într-un punct S 1, formând astfel o imagine reală a sursei imaginare.

Pentru a deriva formula lentilei pentru acest caz, vom folosi principiul reversibilității razelor de lumină, adică vom trimite mental razele în direcția opusă. Apoi se dovedește că la punctul S 1 există o sursă de lumină reală, iar razele care emană din această sursă sunt refractate în lentilă, astfel încât continuările lor se intersectează în punctul S, formând o imagine virtuală (Fig. 8.14, b). Astfel, am ajuns la cazul despre care tocmai am discutat, când un obiectiv colector produce o imagine virtuală. Formula lentilei în acest caz are forma

Unde d¢ = OS 1 > 0 și = –OS < 0. Подставляя значения d¢ și în (1), obținem

. (2)

Acum să revenim la problema noastră cu o sursă imaginară (Fig. 8.14, A). Avem OS 1 = f > 0, OS = |d| = –d > 0 (d < 0). Подставляя значения OSȘi OS 1 în formula (2), obținem formula lentilei care ne este deja familiară:

Doar aici d< 0, а f> 0 și F > 0.

Problema 8.6. Pe calea fasciculului convergent de raze, o lentilă colectoare cu o distanță focală de F= 7,00 cm Ca urmare, razele au convergit în punct A pe distanta f= 5,00 cm de lentilă. La ce distanta b din punct A vor converge razele dacă lentila este îndepărtată?

Din fig. 8.15 este clar că b = |d| – f(valoare d < 0, поскольку источник мнимый). Запишем формулу линзы:

Orez. 8.15

Să calculăm distanța necesară între puncte AȘi S:

cm.

Răspuns: cm.

STOP! Decideți singuri: A11, B9.

lentila divergente

Sursă validă. Să construim o imagine a unui obiect într-o lentilă divergentă. În fig. 8.16 AB- acesta este subiectul A 1 ÎN 1 – imaginea sa virtuală, OB = d, OB 1 = | f| (f < 0, так как изображение мнимое), DE 1 = DE 2 = |F| (distanță focală pentru lentile divergente F < 0).

Orez. 8.16

Luați în considerare triunghiuri similare:

D OAV∾D OA 1 ÎN 1 Þ

(1)

D F 1 A 1 ÎN 1 ∾ D F 1 CO Þ

(2)

Echivalând laturile drepte ale egalităților (1) și (2), obținem

Să împărțim ambele părți ale ultimei egalități cu | f|, primim

.

Avand in vedere ca | f | = –fși | F| = –F, obținem formula pentru o lentilă divergentă:

După cum vedem, pentru o lentilă divergentă, din punct de vedere al formei de înregistrare, nu este diferită de formula pentru o lentilă convergentă (8.3), dacă luăm în considerare corect semnele. d, fȘi F. Să vă reamintim încă o dată că în acest caz:

d> 0, deoarece sursa este validă,

f < 0, так как изображение мнимое,

F < 0, так как линза рассеивающая.

Problema 8.7. Imagine virtuală a unui punct luminos dintr-o lentilă divergentă cu putere optică D= –5 dioptrii este de două ori mai aproape de lentilă decât punctul în sine. Găsiți poziția punctului luminos dacă acesta se află pe axa optică principală.

Să exprimăm din această ecuație d, tinand cont ca in functie de conditiile problemei | f | = d/2:

Răspuns:

STOP! Decideți singur: A12, A13, B11.

Sursă imaginară. Să derivăm formula lentilei pentru cazul în care un fascicul convergent de raze cade pe o lentilă divergentă (Fig. 8.17).

Avem o situație deja familiară nouă: o lentilă divergentă oferă o imagine virtuală într-un punct S¢ la distanta | f¢| = | d| din planul lentilei. Trebuie să găsești distanța d¢ de la obiectiv la sursă. Să folosim formula lentilelor divergente:

Unde f¢ < 0 и F < 0. Из формулы (1) определим d¢:

Din formula (2) rezultă că dacă , atunci d¢ > 0, ceea ce înseamnă că sursa este validă (Fig. 8.19, A), iar dacă , atunci d¢ < 0, значит, источник мнимый. То есть на линзу падает сходящийся пучок лучей (рис. 8.19, b).

3. a > 2f. În acest caz, din formula lentilei rezultă că b< 2f (почему?). Линейное увеличение линзы будет меньше единицы изображение действительное, перевёрнутое, уменьшенное (рис. 4.44 ).

Orez. 4.44. a > 2f: imagine reală, inversată, redusă

Această situație este comună pentru mulți instrumente optice: aparate foto, binoclu, telescoape, pe scurt, cele în care se obțin imagini cu obiecte îndepărtate. Pe măsură ce un obiect se îndepărtează de lentilă, imaginea sa scade în dimensiune și se apropie de planul focal.

Am finalizat complet examinarea primului caz a > f. Să trecem la al doilea caz. Nu va mai fi atât de voluminos.

4.6.3 Lentila convergentă: imagine virtuală a unui punct

Al doilea caz: a< f. Точечный источник света S расположен между линзой и фокальной плоскостью (рис. 4.45 ).

Orez. 4.45. Cazul a< f: мнимое изображение точки

Împreună cu raza SO, care călătorește fără refracție, considerăm din nou o rază arbitrară SX. Cu toate acestea, acum două fascicule divergente OE și XP sunt obținute la ieșirea din obiectiv. Ochiul nostru va continua aceste raze până când se intersectează în punctul S0.

Teorema imaginii afirmă că punctul S0 va fi același pentru toate razele SX care emană din punctul S. Vom demonstra din nou acest lucru folosind trei perechi de triunghiuri similare:

SAO S0 A0 O; SXS0 OP S0 ; SXK OP F:

Notând din nou cu b distanța de la S0 la lentilă, avem lanțul corespunzător de egalități (vă puteți da seama cu ușurință):

S0 O S0 S

b A0 O S0 O

Valoarea b nu depinde de raza SX, ceea ce demonstrează teorema imaginii pentru cazul nostru a< f. Итак, S0 мнимое изображение источника S.

Dacă punctul S nu se află pe axa optică principală, atunci pentru a construi o imagine S0 este cel mai convenabil să luați o rază care trece prin centrul optic și o rază paralelă cu axa optică principală (Fig. 4.46).

Orez. 4,46. Construirea unei imagini a unui punct S care nu se află pe axa optică principală

Ei bine, dacă punctul S se află pe axa optică principală, atunci nu este încotro, va trebui să vă mulțumiți cu un fascicul care cade oblic pe lentilă (Fig. 4.47).

Orez. 4,47. Construirea unei imagini a unui punct S situat pe axa optică principală

Relația (4.14) ne conduce la o versiune a formulei lentilei pentru cazul în cauză a< f. Сначала переписываем это соотношение в виде:

1 a b =f a ;

și apoi împărțiți ambele părți ale egalității rezultate la a:

Comparând (4.12) și (4.16), vedem o mică diferență: înainte de termenul 1=b există un semn plus dacă imaginea este reală și un semn minus dacă imaginea este imaginară.

Valoarea lui b, calculată prin formula (4.15), nu depinde de asemenea de distanța SA dintre punctul S și axa optică principală. Ca mai sus (amintiți-vă raționamentul cu punctul M), aceasta înseamnă că imaginea segmentului SA din Fig. 4.47 va fi segmentul S0 A0.

4.6.4 Lentila convergentă: imagine virtuală a unui obiect

Ținând cont de acest lucru, putem construi cu ușurință o imagine a unui obiect situat între lentilă și planul focal (Fig. 4.48). Se dovedește imaginar, direct și mărit.

Orez. 4,48. A< f: изображение мнимое, прямое, увеличенное

Aceasta este imaginea pe care o vedeți când priviți un obiect mic printr-o lupă.

Cazul a< f полностью разобран. Как видите, он качественно отличается от нашего первого случая a >f. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece între ele se află cazul intermediar „catastrofal” a = f.

4.6.5 Lentila convergentă: obiect în plan focal

Cazul intermediar: a = f. Sursa de lumină S este situată în planul focal al lentilei (Fig. 4.49).

După cum ne amintim din secțiunea anterioară, razele unui fascicul paralel, după refracția într-o lentilă colectoare, se vor intersecta în planul focal, și anume, la focarul principal dacă fasciculul este incident perpendicular pe lentilă și la focarul secundar. dacă fasciculul este incident oblic. Profitând de reversibilitatea traseului razelor, concluzionăm că

Orez. 4.49. a = f: nicio imagine

toate razele sursei S situate în planul focal, după părăsirea lentilei, vor merge paralele între ele.

Unde este imaginea punctului S? Nicio imagine disponibila. Cu toate acestea, nimeni nu ne interzice să considerăm că razele paralele se intersectează într-un punct infinit de îndepărtat. Atunci teorema imaginii rămâne valabilă și în acest caz imaginea S0 este la infinit.

În consecință, dacă un obiect este situat în întregime în planul focal, imaginea acestui obiect va fi la infinit (sau, ceea ce este același lucru, va fi absentă).

Deci, am luat în considerare pe deplin construcția imaginilor într-o lentilă convergentă.

4.6.6 Lentila de difuzie: imagine virtuală a unui punct

Din fericire, nu există o asemenea varietate de situații ca pentru o lentilă convergentă. Natura imaginii nu depinde de distanța la care se află obiectul față de lentila divergentă, așa că va exista un singur caz.

Din nou luăm raza SO și o rază arbitrară SX (Fig. 4.50). La ieșirea din lentilă avem două raze divergente OE și XY, pe care ochiul nostru le completează până se intersectează în punctul S0.

F A0

Orez. 4,50. Imagine virtuală a punctului S într-o lentilă divergentă

Din nou trebuie să demonstrăm teorema imaginii că punctul S0 va fi același pentru toate razele SX. Acționăm folosind aceleași trei perechi de triunghiuri similare:

SAO S0 A0 O; SXS0

OP S0 ;

SS0 + S0 O

b A0 O S0 O

Valoarea lui b nu depinde de raza SX, prin urmare extensiile tuturor razelor refractate XY se vor intersecta în punctul S0, imaginea virtuală a punctului S. Teorema imaginii este astfel complet dovedită.

Să ne amintim că pentru o lentilă colectoare am obținut formule similare (4.11) și (4.15). În cazul lui a = f, numitorul lor a mers la zero (imaginea a ajuns la infinit) și, prin urmare acest caz a distins între situații fundamental diferite a > f și a< f.

Dar în formula (4.18) numitorul nu dispare pentru niciun a. Prin urmare, pentru o lentilă divergentă nu există calitativ situatii diferite locația sursei, există un singur caz aici, așa cum am spus mai sus.

Dacă punctul S nu se află pe axa optică principală, atunci două raze sunt convenabile pentru construirea imaginii sale: una trece prin centrul optic, cealaltă paralelă cu axa optică principală (Fig. 4.51).

Orez. 4,52. Construirea unei imagini a unui punct S situat pe axa optică principală

Relația (4.18) ne oferă o altă versiune a formulei lentilei. Mai întâi să rescriem:

și apoi împărțiți ambele părți ale egalității rezultate la a: