Sklaidomuoju lęšiu gaunamo atvaizdo braižymas

Naujos sąvokos:

menamàsis ãtvaizdas
neàpverstas ãtvaizdas
sumãžintas ãtvaizdas

Pagrindinės spindulių sklidimo sklaidomajame lęšyje taisyklės

Nagrinėdami šią temą aptarsime, kaip atvaizdas susidaro sklaidomajame lęšyje. Kaip jau žinote, sklaidomieji lęšiai centre yra plonesni, o kraštuose storesni. Atlikime bandymą su sklaidomuoju lęšiu. Jam prireiks žvakės, sklaidomojo lęšio ir ekrano (4.4.1 pav., a). Stumdant žvakę pirmyn atgal sklaidomojo lęšio atžvilgiu, ekrane jos atvaizdas nesusidaro (stebėjimo padėtis C). Keisdami ekrano padėtį lęšio atžvilgiu, taip pat negalime pamatyti žvakės atvaizdo ekrane. Tačiau, pažiūrėję į sklaidomąjį lęšį iš ekrano pusės (stebėjimo padėtis D), matome sumažintą žvakės atvaizdą (4.4.1 pav., b).

4.4.1 pav., a

4.4.1 pav., b

Norėdami paaiškinti bandymo rezultatus, turime suprasti tris pagrindines spindulių sklidimo sklaidomajame lęšyje taisykles (4.4.2 pav.):

Spindulys (1), lygiagretus su pagrindine optine ašimi, lūžęs sklinda už lęšio tokia kryptimi, kad jo tęsinys eina per židinį.
Spindulys (2), einantis per lęšio optinį centrą, nelūžta.
Spindulys (3), sklindantis židinio link, lūžęs eina lygiagrečiai su pagrindine optine ašimi.

4.4.2 pav.

Daugiau

Sklaidomuoju lęšiu gaunamo atvaizdo braižymas

Norint gauti daikto atvaizdą sklaidomuoju lęšiu, pakanka pritaikyti tik dvi spindulių sklidimo taisykles. Iš pradžių randame daikto AB taško A atvaizdą (4.4.3 pav.). Iš taško A brėžiame spindulį (1), lygiagretų su pagrindine optine ašimi. Lūžęs jis sklinda taip, kad jo tęsinys eina per židinį. Kitą spindulį (2) brėžiame per lęšio optinį centrą. Šis spindulys nelūžta. Randame spindulio (1) tęsinio ir spindulio (2) sankirtos tašką A₁. Tai menamasis taško A atvaizdas. Iš taško A₁ nuleidžiame statmenį į pagrindinę optinę ašį. Jo ir pagrindinės optinės ašies sankirtos taškas B₁ – taško B atvaizdas. Daikto AB atvaizdas A₁B₁ yra menamasis, sumažintas, neapverstas.

4.4.3 pav.

Labiau priartinkime daiktą prie sklaidomojo lęšio. Vėl gauname menamąjį, sumažintą, neapverstą daikto atvaizdą (4.4.4 pav.). Tik šiuo atveju daikto atvaizdas yra didesnis. Sklaidomuoju lęšiu visada gaunamas menamasis, sumažintas, neapverstas daikto atvaizdas. Artinant daiktą prie sklaidomojo lęšio, jo atvaizdas didėja.

Sklaidomasis lęšis visada sukuria menamąjį atvaizdą. Jeigu sugrįžtume prie nagrinėtų pavyzdžių (4.4.3 ir 4.4.4 pav.) ir pastatytume ekraną atvaizdo A₁B₁ vietoje, jame daikto atvaizdo nematytume. Iš stebėjimo padėties D matomas daikto atvaizdas A₁B₁ yra tik regėjimo iliuzija, nes jame susikerta į žmogaus akį patekusių spindulių tęsiniai (4.4.4 pav.). Iš stebėjimo padėties C daikto atvaizdo nematyti. Tokią pačią situaciją aptarėme atlikdami bandymą (4.4.1 pav., b). Iš ekrano pusės (stebėjimo padėtis D) matomas žvakės vaizdas yra tik regėjimo iliuzija.

4.4.4 pav.

Daugiau

Klausimai ir užduotys

Kodėl nematytume žvakės atvaizdo, žiūrėdami į ekraną iš padėties C (4.4.1 pav., a)?
Kodėl matytume žvakės atvaizdą, ją stebėdami iš padėties D (4.4.1 pav., b)? Apibūdinkite šį atvaizdą.
Kaip vadinamas lęšis, kuris sukuria tik menamąjį, sumažintą, neapverstą daikto atvaizdą?
Kodėl sklaidomieji lęšiai nenaudojami lupų gamyboje?
5 cm ilgio pieštukas buvo padėtas prieš lęšį. Lęšis sukūrė apverstą 5 cm ilgio pieštuko atvaizdą. Koks tai lęšis? Kokiu atstumu nuo lęšio turėjo būti padėtas pieštukas? Atsakymą papildykite aiškinamuoju brėžiniu.