В каких единицах измеряют оптическую силу линзы?

7 ответов на вопрос “В каких единицах измеряют оптическую силу линзы?”

  1. Matilar Ответить


    Рис. 2. Фокусное расстояние у собирающей и рассеивающей линз.
    Линза называется тонкой, если ее толщина мала по сравнению с радиусами ее поверхности. Прямая, проходящая через центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называется главной оптической осью.
    Главная оптическая ось пересекает линзу в точке, которая называется оптическим центром линзы. Точка, лежащая на главной оптической оси, в которой собираются преломленные линзой лучи (или их продолжения), если они падали на линзу параллельно главной оптической оси, называется главным фокусом. Главный фокус собирающей линзы действительный, а рассеивающей — мнимый.
    Расстояние от оптического центра линзы до его главного фокуса называется фокусным расстоянием и обозначается F. Плоскость, проведенная через фокус линзы перпендикулярно к главной оптической оси, есть фокальная плоскость. У собирающих линз значения F положительные (F>0), а у рассеивающих отрицательные (F<0).

  2. Beazewyn Ответить

    Все линзы делятся на два вида: выпуклые или собирающие (вогнутые или рассеивающие). Ход лучей в этих видах линз различен, но свет всегда преломляется, однако, чтобы рассмотреть их устройство и принцип действия, надо ознакомиться с одинаковыми для обоих видов понятиями.
    Если дорисовать сферические поверхности двух сторон линзы до полных сфер, то прямая, проходящая сквозь центры этих сфер, будет являться оптической осью линзы. Фактически, оптическая ось проходит сквозь самое широкое место выпуклой линзы и самое узкое у вогнутой.

    Оптическая ось, фокус линзы, фокусное расстояние

    На этой оси находится точка, где собираются все лучи, прошедшие через собирающую линзу. В случае же рассеивающей линзы можно провести продолжения расходящихся лучей, и тогда мы получим точку, также расположенную на оптической оси, где сходятся все эти продолжения. Эта точка называется фокусом линзы.
    У собирающей линзы фокус действительный, и расположен он с обратной стороны от падающих лучей, у рассеивающей фокус мнимый, и располагается он с той же стороны, с которой свет падает на линзу.
    Точка на оптической оси ровно посередине линзы называется ее оптическим центром. А расстояние от оптического центра до фокуса линзы – это фокусное расстояние линзы.
    Фокусное расстояние зависит от степени кривизны сферических поверхностей линзы. Более выпуклые поверхности будут сильнее преломлять лучи и, соответственно, уменьшать фокусное расстояние. Если фокусное расстояние короче, то данная линза будет давать большее увеличение изображения.

    Оптическая сила линзы: формула, единица измерения

    Для характеристики увеличивающей способности линзы ввели понятие «оптическая сила». Оптическая силы линзы – это величина, обратная ее фокусному расстоянию. Оптическая сила линзы выражается формулой:
    D=1/F,
    где D – оптическая сила, F – фокусное расстояние линзы.
    Единицей измерения оптической силы линзы является диоптрия (1 дптр). 1 диоптрия – это оптическая сила такой линзы, фокусное расстояние которой равно 1 метру. Чем меньше фокусное расстояние, тем большей будет оптическая сила, то есть тем сильнее данная линза увеличивает изображение.
    Так как фокус у рассеивающей линзы мнимый, то условились считать ее фокусное расстояние величиной отрицательной. Соответственно, и ее оптическая сила – тоже отрицательная величина. Что касается собирающей линзы, то ее фокус действительный, поэтому и фокусное расстояние и оптическая сила у собирающей линзы – величины положительные.

    Нужна помощь в учебе?


  3. Рамша Ответить

    Оптическая сила линзы — величина, обратная к фокусному расстоянию линзы , выраженному в метрах.

    В системе СИ — (Дптр) — диоптрии
    Одна диоптрия — это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м. Для собирающей линзы, оптическая сила будет положительной, а вот для рассеивающей линзы, она отрицательна.
    Для нахождения оптической силы линзы, необходимо знать её фокусное расстояние, которое находится по формуле:


    Например, если нам дано, что линза имеет фокусное расстояние (F) 50 сантиметров, то ее оптическая сила будет равняться 2. Фокусное расстояние должно быть в метрах.
      (Дптр)
    В Формуле мы использовали :
    — Оптическая сила линзы
    — Фокусное расстояние линзы
    — Расстояние от предмета, до линзы
    — Расстояние от линзы, до изображения

  4. Renashi Ответить

    Автор: На рис. 8.3 изображены две собирающие линзы. На каждую из них падает параллельный пучок лучей, который после преломления собирается в главном фокусе линзы. Как Вы считаете (исходя из здравого смысла), какая из двух линз сильнее?

    Рис. 8.3
    Читатель: По здравому смыслу сильнее линза на рис. 8.3, а, ведь она сильнее преломляет лучи, и поэтому после преломления они собираются ближе к линзе, чем в случае, показанном на рис. 8.3, б.
    Автор: Логично. Получается, что чем меньше фокусное расстоя­ние линзы, тем она сильнее. Поэтому для того, чтобы охарактеризо­вать “силу” линзы, физики ввели физическую величину, которую на­зывают оптической силой линзы.
    Оптическая сила линзы – это физическая величина, обратная фокусному расстоянию линзы:
    . (8.2)
    Если фокусное расстояние измеряется в метрах: [F] = м, то [D] = 1/м. Для единицы измерения оптической силы 1/м существует специаль­ное название – диоптрия (дптр).
    Итак, оптическая сила линзы измеряется в диоптриях:
    = 1 дптр.
    Одна диоптрия – это оптическая сила такой линзы, у которой фокусное расстояние равно одному метру: F = 1 м.
    Согласно формуле (8.1) оптическая сила собирающей линзы может быть вычислена по формуле
    . (8.2а)
    Читатель: Мы рассмотрели случай двояковыпуклой линзы, но ведь линзы бывают и двояковогнутые, и вогнуто-выпуклые, и плоско-выпуклые и т.д. Как же вычислять фокусное расстояние линзы в общем случае?
    Автор: Можно показать (чисто геометрически), что в любом случае формулы (8.1) и (8.2) будут справедливы, если брать значения радиусов сферических поверхностей R1 и R2 с соответствующими знаками: «плюс» – если соответствующая сферическая поверхность выпуклая, и «минус» – если вогнутая.
    Например, при расчете по формуле (8.2) оптических сил линз, изображенных на рис. 8.4, следует брать следующие знаки величин R1 и R2 в этих случаях: a) R1 > 0 и R2 > 0, так как обе поверхности выпуклые; б) R1 < 0 и R2 < 0, так как обе поверхности вогнутые; в случае в)R1 < 0 и R2 > 0, так как первая поверхность вогнутая, а вторая выпуклая.
    Рис. 8.4
    Читатель: А если одна из поверхностей линзы (например, первая) не сферическая, а плоская?

    Рис. 8.5
    Автор: Тогда радиус этой поверхности следует считать равным бесконечности: R1 ® ¥, тогда .
    Читатель: Величина F (и, соответственно, D) по формулам (8.1) и (8.2) может получиться отрицательной. Что это значит?
    Автор: Это значит, что данная линза рассеивающая. То есть пучок лучей, параллельных главной оптической оси, преломляется так, что сами преломленные лучи образуют расходящийся пучок, но продолжения этих лучей пересекаются перед плоскостью линзы на расстоянии, равном |F| (рис. 8.5).
    СТОП! Решите самостоятельно: А2–А4.
    Задача 8.1. Преломляющие поверхности линзы являются концентрическими сферическими поверхностями. Большой радиус кривизны R = 20 см, толщина линзы l = 2 см, показатель преломления стекла п = 1,6. Собирающей или рассеивающей будет линза? Найдите фокусное расстояние.
    п = 1,6
    R = 20 см
    l = 2 см
    Решение. Данная линза является вогнуто-выпуклой (рис. 8.6). Ее первый радиус (с учетом правила знаков) равен R1 = –(R – l) < 0, а второй R2 = R > 0. Согласно формуле (8.1)

    F = ?

    Рис. 8.6

    т.е. линза рассеивающая.
    Вычислим значение F:

    Ответ:
    СТОП! Решите самостоятельно: А1, В1, В7, В8, С1.

  5. ALISHER Ответить

    Очень часто люди, которые постоянно сталкиваются с ярким светом, испытывают дискомфорт из-за того, что очки не препятствуют попаданию лучей в глаза. Чтобы купить качественные солнцезащитные очки с диоптриями нужно обратить внимание на такие моменты:
    Производитель. Нужно отдавать предпочтение популярным разработчикам, пользующимся наибольшим спросом: Seiko, Carl Zeiss, Rodenstock.

    Также важно обратить внимание на антибликовое покрытие. Этот определяющий момент для тех, кто много бывает на солнце. К примеру, водители. Не все солнцезащитные очки оснащены такой функцией.
    На покрытии не должно быть царапин или потертостей. Если они есть – это свидетельство низкого качества изделия.
    Очень важна добротная защита от солнечных лучей.
    Доказательством высокого качества товара служат сертификаты. Их наличие следует обязательно проверить.
    Максимально защищают от солнечных лучей изделия с индексом «4» (оберегают от 97 % УФ-лучей). Чуть слабее защищает прибор с коэффициентом «3» (80 – 90 %). Индекс «2» означает более слабые протекторные свойства изделия. Очки способны защитить глаза от УФ-лучей на 20 – 80 %. Некоторые изготовители не дифференцируют маркировку «1» и «2», поскольку они очень близки по эффекту. Очки с индексом «0» также обеспечивает защиту глаз, но только на 20 %.

    Выбор оправы

    Качество оправы никак не отражается на показателе защиты глаз. Однако выбрать оправу правильно очень важно. Отталкиваться в таком случае нужно от формы лица.
    Обладателям лица треугольной формы лучше отдать предпочтение массивным моделям.
    Людям с круглым лицом хорошо подойдут очки с прямоугольной оправой или квадратной формы.

    Тем, у кого лицо имеет форму, напоминающую квадрат, рекомендуется остановить выбор на больших квадратных или овальных очках.

    Очень важно при ношении очков позволять глазам отдыхать. В любой момент на протяжении дня необходимо снимать изделия и на 5 минут просто закрывать глаза.

  6. Buzaghma Ответить

    Оптическая сила (преломляющая сила) D — единица измерения преломляющей силы оптической системы, состоящей из линз, выпуклых или вогнутых зеркал. Оптическая сила рассчитывается по формуле:
    D = 1/f
    где f — фокусное расстояние системы. Оптическая сила линз с бoльшим фокусным расстоянием — меньше.
    Оптическая сила измеряется в системе СИ в диоптриях (D, дптр). Диоптрия — внесистемная единица. Соответствующая единица СИ — обратный метр м??. Например, линза, имеющая оптическую силу в 2 диоптрии, может сфокусировать параллельные лучи света на расстоянии ? метра.

    Мы ощущаем действие приведенной выше формулы, когда ныряем без маски или очков для плавания — предметы под водой нерезкие, потому что показатель преломления воды при 20°C равен 1,33. Роговица, обеспечивающая около двух третей всего увеличения глаза имеет приблизительно такой же показатель преломления, что и вода. Когда роговица находится в контакте с водой, она перестает увеличивать изображение окружающих предметов, то есть перестает быть выпуклой линзой. Остается только хрусталик, который обеспечивает только треть полной оптической силы глаза или около 20 диоптрий и не способен дать резкое изображение окружающих предметов на сетчатке глаза. Простой расчет по указанной выше формуле показывает почему это происходит: f = 1/D = 1/20 = 0.05 м или 50 мм; в то же время диаметр человеческого глаза равен примерно 24 мм. Как мы видим, параллельные лучи света, входящие в глаз, будут сфокусированы далеко за сетчаткой. Человек — существо сухопутное и оптическая система глаза человека «спроектирована» таким образом, что не обеспечивает нормального зрения под водой без специальных приспособлений. Резкость под водой может обеспечить только маска, которая обеспечивает слой воздуха между глазами и водой.
    Для измерения преломляющей силы и других оптических характеристик очковых линз используют диоптриметры, называемые также линзметрами — оптические приборы, состоящие из зрительной трубы, коллиматора, держателя измеряемой линзы и других механизмов.

    Как правильно ухаживать за очками и светофильтрамиЯ хожу в очках больше десяти лет и поэтому попытаюсь рассказать о том, как привести в порядок обычные или солнцезащитные очки с просветляющим и олеофобным покрытиями или без них. Кстати, ухаживать за очками с олеофобным покрытием намного легче, чем без него!
    Многие ежедневно поступают так, как делать не следует: дышат на линзы, а потом протирают их рукавом или краем одежды. Если так можно было поступать со стеклянными линзами, то пластмасса этого не потерпит. Через несколько месяцев очки будут поцарапаны и, к радости работников салона оптики вы придете за новыми очками менее чем через год.

    Когда 10 лет назад я начал ежедневно носить очки для чтения, я не знал как правильно за ними ухаживать. Я видел рекламу многих изделий для ухода за очками и даже попробовал несколько. Но потом я понял, как лучше всего ухаживать за очками так, чтобы не царапать их — их нужно мыть! Надо сказать, что когда я собрался написать об этом и стал изучать вопрос, оказалось, что идея совсем не новая и так поступают многие!
    Самое главное: никогда не вытирайте очки бумажными полотенцами. Они содержат частицы дерева, которые поцарапают линзы. Даже ткань, состоящая на 100% из хлопка, все равно может быть пыльной и содержать абразивные частицы.
    Можно, конечно, воспользоваться специальными чистящими средствами для очков, но зачем тратить деньги, если вода из-под крана плюс капля жидкости для мытья посуды и капля изопропилового или этилового спирта не стоят почти ничего?

  7. Yopta_Bandit Ответить

    Источник:

    Решебник
    по
    физике
    за 9 класс (С.В.Громов, Н.А.Родина, 2000 год),
    задача №7
    к главе «Лабораторные работы».
    Все задачи >
    Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы
    Оборудование: собирающая (двояковыпуклая) линза, экран, линейка.
    Указания к выполнению работы
    1. Расположив линзу между окном и экраном, получите на экране резкое изображение какого-либо удаленного предмета (здания за окном, дерева или, в крайнем случае, окна кабинета, или находящейся как можно дальше от вас осветительной лампы).
    2. Измерьте расстояние от линзы до полученного изображения. Это и есть (приблизительно) фокусное расстояние F линзы. Выразите полученный результат в сантиметрах и метрах.
    3. Рассчитайте оптическую силу D линзы. В каких единицах она измеряется?
    Эта работа очень простая, однако требует определенную аккуратность в выполнении. Мы, в свою очередь, напомним, что фокусным расстоянием называется расстояние от оптического центра линзы до точки, где пересекаются лучи света, прошедшие сквозь линзу (фокуса). Оптическая сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию:

    и измеряется в диоптриях [Дптр].
    Примерный ход работы:
    Фокусное расстояние: F = 15 см = 0,15 м
    Оптическая сила:

    ← Лабораторная работа № 6. Изучение работы электродвигателя
    Лабораторная работа № 8. Построение изображений с помощью линзы >
    Вконтакте
    Facebook

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *