Lęšio didinimas. Lęšio laužiamoji geba

Naujos sąvokos:

židinio núotolis
lę̃šio laužiamóji gebà
diòptrija

Mus supa gausybė skirtingų formų, dydžių dirbtinių (akinių stiklai, optinių prietaisų objektyvai) ir gamtinių (rasos lašeliai, skaidrūs pušų sakai) lęšių. Nagrinėdami šią temą aptarsime, kaip veikia skirtingų formų glaudžiamieji ir sklaidomieji lęšiai.

Daugiau

Spindulių sklidimas skirtingų matmenų lęšiuose

Glaudžiamieji lęšiai gali būti ir storesni, ir plonesni. Nuo lęšio storio priklauso jo židinio nuotolis. Lęšio židinio núotolis yra atstumas (OF) nuo lęšio optinio centro iki židinio (4.2.1 pav., a). Kaip ir židinys, jis žymimas raide F, o matuojamas metrais:

4.2.1 pav., a

4.2.1 pav., b

\left[F\right]=1\ \mathrm{m.}

Stori, iškilesni lęšiai yra trumpo židinio nuotolio, o ploni – ilgo. Židinio nuotolis lemia šviesos spindulių sklidimą lęšyje. Stori glaudžiamieji lęšiai šviesos spindulius laužia stipriau, nes jų židinio nuotolis yra mažesnis (4.2.1 pav., a). Ploni glaudžiamieji lęšiai šviesos spindulius laužia silpniau, nes jų židinio nuotolis yra didesnis (4.2.1 pav., b).

Sklaidomieji lęšiai taip pat gali būti storesni ir plonesni. Storesni šviesos spindulius sklaido stipriau, nes jų židinio nuotolis (F) yra trumpesnis (4.2.2 pav., a). Plonesni sklaidomieji lęšiai šviesos spindulius sklaido mažiau, nes jų židinio nuotolis yra ilgesnis (4.2.2 pav., b).

4.2.2 pav., a

4.2.2 pav., b

Daugiau

Lęšio laužiamoji geba

Išsiaiškinome, kad nuo židinio nuotolio priklauso lęšio gebėjimas laužti spindulius. Kuo mažesnis židinio nuotolis, tuo labiau lęšis laužia spindulius ir atvirkščiai (4.2.1 pav., a, b).

Lęšio savybę laužti spindulius apibūdina fizikinis dydis, vadinamas lę̃šio laužiamąja gebà. Tai labai svarbi lęšio ypatybė, į ją atsižvelgiama gaminant optinius prietaisus.

Lęšio laužiamoji geba yra fizikinis dydis, atvirkščiai proporcingas židinio nuotoliui. Ji žymima raide D:

D=\frac{1}{F}.

Lęšio laužiamoji geba matuojama dioptrijomis. Dioptrija žymima ta pačia raide kaip ir laužiamoji geba. 1 dioptrijos laužiamąją gebą turi lęšis, kurio židinio nuotolis lygus 1 metrui:

[D] = 1 m^–1 = 1 D.

Glaudžiamųjų (iškilųjų) lęšių laužiamoji geba yra teigiama, sklaidomųjų (įgaubtųjų) – neigiama.

Laužiamoji geba priklauso nuo lęšio storio. Storesni iškilieji arba įgaubtieji lęšiai turi didesnę laužiamąją gebą, plonesni – mažesnę. Laužiamoji geba taip pat priklauso nuo medžiagos, iš kurios pagamintas lęšis, optinio tankio.

Daugiau

Akinių fizika

Pagrindinė akinių detalė yra lęšis, kasdienėje kalboje vadinamas akinių stiklu. Pastaruoju metu tik apie 10 % akinių lęšių gaminama iš klasikinio stiklo, kiti – iš plastiko. Akinių lęšių struktūra yra sudėtinga: kietos dangos sluoksnis, atspindžius slopinantis ir akinių priežiūrą lengvinantis sluoksniai.

Apibūdinant akinius kasdienėje kalboje vartojamos tokios sąvokos kaip minusiniai ir pliusiniai akiniai (4.2.3 pav.). Vadinamieji minusiniai akiniai sklaido šviesos spindulius. Jiems naudojami sklaidomieji lęšiai, kurių laužiamoji geba (D) yra neigiama. Vadinamieji pliusiniai akiniai glaudžia šviesos spindulius. Jiems naudojami glaudžiamieji lęšiai, turintys teigiamą laužiamąją gebą. Kaip atskirti vienus akinius nuo kitų? Tai padaryti nesudėtinga juos liečiant: minusinių akinių lęšiai centre yra plonesni, o kraštuose storesni, pliusinių akinių – atvirkščiai, be to, pliusinių akinių lęšių forma primena žuvį.

4.2.3 pav.

Daugiau

Klausimai ir užduotys

Nupieškite po du skirtingo židinio nuotolio glaudžiamuosius ir sklaidomuosius lęšius. Pažymėkite lęšių optinius centrus, židinius, židinio nuotolius.
Keturių lęšių laužiamoji geba yra tokio dydžio: D₁ = –0,75 D, D₂ = 1,0 D, D₃ = 3,0 D, D₄ = –2 D. Kurie lęšiai yra glaudžiamieji, kurie – sklaidomieji? Kurie lęšiai šviesos spindulius sklaido, o kurie glaudžia stipriausiai? Atsakymą pagrįskite.
Rasos lašeliai – natūralūs gamtiniai lęšiai (4.2.4 pav.). Patyrinėkite ant gėlės žiedo susikaupusių rasos lašelių formą ir dydį. Kokie tai lęšiai – glaudžiamieji ar sklaidomieji? Palyginkite rasos lašelių laužiamąją gebą. Kurių lašelių laužiamoji geba didesnė, kurių mažesnė?

4.2.4 pav.

Stiklinio glaudžiamojo lęšio laužiamoji geba yra 5 D. Apskaičiuokite lęšio židinio nuotolį. (0,2 m)
Vieno glaudžiamojo lęšio židinio nuotolis lygus 0,2 m, kito – 0,25 m. Apskaičiuokite lęšių laužiamąją gebą. Kurio lęšio laužiamoji geba yra didesnė? (5 D; 4 D)
Patartina nelaistyti augalų vasaros vidurdienį, nes ant lapų susidarę vandens lašeliai veikia kaip lęšis, kuris sutelkia saulės spindulius ir gali nudeginti. Kokį lęšį – glaudžiamąjį ar sklaidomąjį – galima įžvelgti vandens lašeliuose?