Ruwan tabarau: iri ruwan tabarau (kimiyyar lissafi). Siffofin tattara, Tantancewar dispersing ruwan tabarau. Ta yaya domin sanin irin ruwan tabarau?

The ruwan tabarau ayan da wani mai siffar zobe ko kusan mai siffar zobe surface. Suna iya zama convex, concave ko lebur (radius na rashin iyaka). Yana da biyu saman ta hanyar abin da haske wuce. Su za a iya hada a hanyoyi daban-daban ta samar da daban-daban na ruwan tabarau (photo ba daga baya a cikin wannan labarin):

• Idan biyu saman ne convex (zahiri mai lankwasa) tsakiyar rabo ne thicker fiye da gefuna.
• Lens da convex da concave duniyoyin da ake kira meniscus.
• Lens da wani lebur surface da aka kira wani plano-concave ko plano-convex, dangane da yanayin da sauran Sphere.

Ta yaya domin sanin irin ruwan tabarau? Bari mu bincika wannan a more daki-daki.

Tattara ruwan tabarau: iri ruwan tabarau

Ko da ta hada guda biyu saman idan su kauri a tsakiyar rabo ne mafi girma daga gefuna, su suna kira tattara. Da kyau da hankali tsawon. Wadannan iri dunbin ruwan tabarau:

• plano-convex,
• biconvex,
• wani concavo-convex (meniscus).

Suna da ake kira "m".

Yada ruwan tabarau: iri ruwan tabarau

Idan su kauri ne thinner a cibiyar fiye da a gefuna, aka kira su shẽƙẽwa, Samun mummunan hankali tsawon. Akwai wasu irin warwatse ruwan tabarau:

• plano-concave,
• biconcave,
• concave-convex (meniscus).

Suna da ake kira "korau."

asali Concepts

A haskoki diverge daga wani batu tushen guda batu. Suna da ake kira masaƙa. Lokacin da katako ta shiga cikin ruwan tabarau, kowane katako yana refracted ta canza ta shugabanci. Saboda wannan dalili, katako iya fita cikin ruwan tabarau a wani fiye ko žasa bamban.

Wasu iri Tantancewar ruwan tabarau canza shugabanci na haskoki sabõda haka sũ, converge a wata guda batu. Idan haske Madogararsa an zubar da akalla a mai da hankali nesa, katako converges a wata aya wadda, a kalla a cikin wannan nesa.

Real kuma rumfa images

A aya tushen haske ne ake kira m abu, da kuma batu na haduwa da katako na tahowa daga ruwan tabarau, shi ne mai aiki image.

Muhimmancin yana da wani tsararru na ma'ana kafofin rarraba kan yawanci wani lebur surface. An misali ne image a ƙasa gilashi, anã kunna shi daga baya. Wani misali na filmstrip ne hasken daga baya don haka da cewa haske daga ta wuce ta cikin ruwan tabarau, rubanya image a kan wani lebur allon.

A cikin wadannan lokuta, magana game da jirgin sama. Point a kan image jirgin 1: 1 dace da maki a kan abu jirgin sama. Haka ya shafi cikin geometrical Figures, ko da yake sakamakon hoto za a iya inverted tare da girmamawa ga abu daga sama zuwa kasa ko hagu zuwa dama.

Kafana-haskoki a daya batu Halicci real image, da kuma bambancin - kirkirarrun. Lokacin shi ne a fili kayyade a kan allo - shi ne inganci. Idan wannan image za a iya gani kawai ta neman ta cikin ruwan tabarau zuwa ga haske Madogararsa, shi ne ake kira hasashen. Gani a cikin madubi - kirkirarrun. A hoto cewa za a iya gani ta kawo nesa kusa - kamar yadda kyau. Amma da tsinkaya da ruwan tabarau na kamara zuwa shafi bada real image.

mai da hankali tsawon

Mayar da hankali ruwan tabarau za a iya samu ta hanyar wucewa ta hanyar da shi a katako na layi daya haskoki. A batu a abin da suka zo tare, da kuma shi zai mayar da hankali F. The nesa daga hankali nufi da ruwan tabarau ne ake kira ta da hankali a tsawon f. za ka iya tsallake da layi daya haskoki daga daya gefen kuma haka sami F a garesu. Kowane ruwan tabarau na biyu biyu F kuma f. Idan mun gwada bakin ciki idan aka kwatanta da ta mai da hankali tsawon, da karshen ne kamar daidai.

Bambanta rarrabuwar da kuma haduwa

Halin da kyau da hankali tsawon dunbin ruwan tabarau. Siffofin da irin wannan ruwan tabarau (plano-convex, biconcave, meniscus) rage tahowa daga gare su, fiye da suka kasance sunã rage zuwa wannan. The tattara ruwan tabarau za a iya kafa a matsayin real kuma kirkiran image. A farko an kafa ne kawai idan nesa daga ruwan tabarau ga abu ne mafi girma daga mai da hankali.

Halin da wani mummunan hankali tsawon diverging ruwan tabarau. Siffofin da irin wannan ruwan tabarau (plano-concave, biconcave, meniscus) diluted haskoki fiye da suka saki kafin samun su surface. Yada ruwan tabarau ƙirƙirar rumfa image. Kawai a lokacin da haduwa da aukuwar lamarin haskoki gagarumin (da suka converge wani wuri tsakanin ruwan tabarau da kuma da mai da hankali aya a gefen) kafa haskoki iya har yanzu converge samar da wata real image.

muhimmanci bambance-bambance

Ya kamata a mai da hankali sosai a rarrabe haduwa ko bambanta rarrabuwar daga cikin jigajigan haduwa ko bambanta rarrabuwar ruwan tabarau. Iri da ruwan tabarau da kuma Puchkov Sveta bazai guda. Rays hade da wani abu, ko siffar aya, an kira bamban idan sun "bijire" da kuma convergent idan sun "tara" tare. A wani coaxial Tantancewar tsarin Tantancewar axis ne hanyar da haskoki. A katako tare da axis wuce ba tare da wani canji na shugabanci saboda refraction. Shi ne, a gaskiya, mai kyau definition na Tantancewar axis.

Beam wanda aka motsi daga nesa daga Tantancewar axis ne ake kira bamban. Kuma wanda ke samun kusa da shi, an kira convergent. Rays layi daya da na gani axis, ne sifili haduwa ko bambanta rarrabuwar. Saboda haka, a lokacin da magana game da haduwa ko bambanta rarrabuwar na katako, shi dangantaka da na gani axis.

Wasu iri ruwan tabarau, da kimiyyar lissafi na wanda shi ne irin abin da katako ne deflected zuwa mafi girma har zuwa Tantancewar axis, suna tattara. Su converge haskoki converge more kuma bamban motsi tafi kasa. Su ma iya, idan su ƙarfi ne ishe wannan dalili, sa a dam na layi daya ko convergent. Hakazalika diverging ruwan tabarau na iya soke mafi diverging haskoki, kuma dunbin - yi layi daya ko bamban.

girman siffar da tabarau

A ruwan tabarau da biyu convex saman thicker a cibiyar fiye da a gefuna, kuma za a iya amfani da a matsayin mai sauki magnifier ko loupe. A wannan yanayin, da Kiyayewa neman ta ta hasashe, manyan image. Ruwan tabarau na kamara, duk da haka, samar da a kan fim ko haska ainihin yawanci rage a cikin size idan aka kwatanta da abu.

tabarrau

Da ikon da ruwan tabarau don canja haduwa haske ne ake kira da ƙarfi. An bayyana a cikin diopters D = 1 / f, inda f - mai da hankali tsawon in mita.

A cikin ruwan tabarau da ikon 5 diopters f = 20 cm. Wannan ya nuna diopter likitan ido rubutu Tabarau. Alal misali, ya rubuta 5.2 diopters. A cikin bitar gama workpiece dauki 5 diopters, sakamakon da ma'aikata, da kuma wani bit kara daya surface don ƙara 0.2 diopters. The manufa shi ne cewa for bakin ciki ruwan tabarau, a cikin abin da biyu yankunan su ne kusa da juna, an kiyaye mulkin da cewa su duka iko ne Naira Miliyan Xari da kowane dioptre: D = D ₁ + D _2.

Galileo ta kawo nesa kusa

A Galileo ta lokaci (farkon XVII karni), ya nuna a Turai sun yadu samuwa. Sun ayan da za a kera a cikin Netherlands da kuma rarraba ta titi da masu aiki. Galileo ji cewa wani a cikin Netherlands sa biyu iri ruwan tabarau a tube, to m abubuwa ze fi girma. Ya yi amfani da wani telephoto ruwan tabarau tara a daya ƙarshen tube, da kuma a takaice-jħfa watsi eyepiece a sauran karshen. Idan ruwan tabarau mai da hankali tsawon daidaita f _o da eyepiece f _e, da nisa tsakanin su ya zama f _o -F _e, da kuma karfi (kusurwa magnification) f _o / f _e. Irin wannan makirci ne ake kira Galileo bututu.

Kawo nesa kusa yana ƙaruwa 5 ko 6 naɗi, m ga zamani hannunka-aka gudanar binopkulari. Wannan shi ya isa ga mutane da yawa m astronomical lura. Za ka iya ganin Lunar craters, hudu watanni na Jupiter, da ƙawane na Saturn, da kasoshin lokatan Venus, nebulae, kuma star gungu, kazalika da faintest taurari a cikin Milky Way.

Kepler kawo nesa kusa

Kepler ji game da duk wannan (ya corresponded Galileo) da kuma gina wani irin nesa kusa da biyu tattara ruwan tabarau. Daya a cikinsa babban mai da hankali tsawon, wani ruwan tabarau, da kuma daya a cikin abin da shi ne kasa - da eyepiece. A nisa tsakanin su ne daidai f _o + f _e, da kuma mai kusurwa magnification ne f _o / f _e. Wannan Keplerian (ko astronomical) nesa kusa halitta wani inverted image, amma ga taurãri ko da watã da shi ba kome. Wannan makirci ya bayar da wani karin haske ko na filin ra'ayi fiye da Bagalile kawo nesa kusa, kuma ya kasance mafi dace don amfani kamar yadda shi damar ci gaba da your idanu a wani tsayayyen matsayi da kuma ganin dukan filin na view daga baki zuwa gefen. The na'urar damar cimma wata babbar karuwa fiye da Galileo tube ba tare da tsanani deterioration.

Dukansu nesa da wahala daga siffar zobe aberration, sakamakon wani image ba gaba daya mayar da hankali, da kuma chromatic aberration, wanda halitta launi fringing. Kepler (Newton) yi imani da cewa wadannan lahani ba za a iya shawo kan. Ba su riga cewa akwai iya zama iri achromatic ruwan tabarau, da kimiyyar lissafi na wanda za a sani kawai a cikin XIX karni.

nuna nesa kusa

Gregory da shawarar cewa a matsayin ruwan tabarau kawo nesa kusa madubai iya amfani, tun da ba su launi fringing. Newton ya dauki wannan ra'ayin da halitta mai Newtonian kawo nesa kusa da siffar wani concave silvered madubi da kuma tabbatacce eyepiece. Ya mika samfurin zuwa Royal Society, inda ya zauna ga wannan rana.

Single-ruwan tabarau kawo nesa kusa iya Project wani image uwa allo ko fim. Domin dace karuwa bukatar wani m ruwan tabarau tare da babban mai da hankali nesa, sai ka ce: 0.5 m, 1 m, ko da yawa mita. Irin wannan tsari ne sau da yawa amfani da astronomical daukar hoto. Mutane ba a sani ba tare da kimiyyan gani da hasken wuta iya ze paradoxical halin da ake ciki inda weaker dogon mayar da hankali ruwan tabarau ba mafi girma ƙaruwa.

duniyoyin

An nuna cewa zamanin da al'adu na iya yi nesa, domin sun yi kadan gilashin beads. Matsalar ita ce, shi ne ba a sani ba da abin da aka yi amfani da,, kuma su ne, ba shakka, ba zai iya samar da tushen mai kyau nesa kusa. Bukukuwa za a iya amfani da shi don kara kananan abubuwa, amma da ingancin a lokaci guda ya wuya m.

A hankali tsawon manufa gilashin Sphere ne sosai takaice da kuma Forms real image ne sosai a kusa da Sphere. Bugu da kari, aberrations (lissafi murdiya) gagarumin. Matsalar ta'allaka ne da nisa tsakanin biyu saman.

Duk da haka, idan ka yi zurfi Equatorial tsagi toshe haskoki, wanda sa image lahani, shi dai itace sosai mediocre girman siffar gilashi cikin wani lafiya. Wannan shawarar da aka dangana wa Coddington, a magnifier sunansa za a iya saya a yau a wani karamin hannu-da aka gudanar magnifiers don nazarin sosai kananan abubuwa. Amma da tabbacin cewa wannan da aka yi kafin karni na 19th, babu.