Ohuen linssin sädediagrammi

Mika on ohutlinssiyhtalo?

Ohutlinssiyhtalo yhdistaa linssin polttovalin esineen ja kuvan etaisyyksiin linssista: 1/f = 1/do + 1/di, jossa f on poltttovali, do on esine-etaisyys ja di on kuvaetaisyys. Tama perusoptikkayhtalo mahdollistaa minka tahansa kolmannen muuttujan ratkaisemisen, kun kaksi tunnetaan.

Suurennus on kuvan korkeuden suhde esineen korkeuteen: M = -di/do. Negatiivinen suurennus tarkoittaa kaanteista kuvaa (oikeaa, todellista kuvaa). Positiivinen suurennus tarkoittaa pystysuoraa, naennaista kuvaa. Suurennus 2 tarkoittaa, etta kuva on kaksi kertaa esineen kokoinen.

Linssityypit

• Kokoava (kupera) linssi: Positiivinen poltttovali. Kokoaa yhdensuuntaisen valon polttopisteeseen. Kaytetaan suurennuslaseissa, kameroissa ja silmassa.
• Hajottava (kovera) linssi: Negatiivinen poltttovali. Hajottaa valoa ulospain. Kaytetaan likinakoisyyden korjaavissa linsseissa ja joissakin oprisissa jarjestelmissa.

Tyokalun kayttohje

Syota mika tahansa kaksi kolmesta arvosta (poltttovali, esine-etaisyys, kuvaetaisyys) ja laskin ratkaisee kolmannen. Se laskee myos suurennuksen ja kuvaa, onko kuva todellinen vai naennainen, pystysuora vai kaanteinen ja suurennettu vai pienennetty.

Kuvankmuodostustapaukset

Kokoavalle linssille: kun esine on 2f:n takana, kuva on todellinen, kaanteinen ja pienempi. 2f:ssa kuva on todellinen, kaanteinen ja saman kokoinen. f:n ja 2f:n valissa kuva on todellinen, kaanteinen ja suurempi. f:n sisapuolella kuva on naennainen, pystysuora ja suurennettu (suurennuslasi).

Laskuesimerkki

Kokoava linssi, jonka polttoväli on 10 cm, muodostaa kuvan 30 cm:n päässä olevasta kohteesta. Ohuen linssin yhtälö 1/f = 1/do + 1/di antaa 1/10 = 1/30 + 1/di, joten 1/di = 1/10 - 1/30 = 1/15, ja kuva on 15 cm linssin takana. Suurennus on -di/do = -15/30 = -0,5, eli kuva on puolikokoinen ja ylösalaisin.

Yleisiä virheitä

Merkkisopimukset aiheuttavat eniten virheitä. Tavallisessa sopimuksessa polttoväli on positiivinen kokoaville linsseille ja negatiivinen hajottaville, ja negatiivinen kuvaetäisyys tarkoittaa virtuaalikuvaa samalla puolella kuin kohde. Toinen virhe on unohtaa, että ohuen linssin yhtälö olettaa akselin lähellä kulkevat säteet; paksut linssit tai suuret aukot tuovat aberraatioita, jotka yksinkertainen kaava sivuuttaa.

Usein kysytyt kysymykset

Mita 'ohut linssi' tarkoittaa?

Ohutlinssiapproksimaatio olettaa, etta linssin paksuus on merkitykseton verrattuna polttovaliin ja esine/kuvaetaisyyksiin. Tama yksinkertaistaa matematiikkaa ja toimii hyvin, kun linssi on ohut. Paksut linssit (kuten silmalasit) vaativat monimutkaisempia kaavoja.

Miten poltttovali liittyy linssin tehoon?

Linssin teho (dioptereina) on polttovalin keanteisluku metreissa: P = 1/f. Linssi, jonka f = 0,5 m, on teholtaan +2 diopteria. Negatiiviset arvot tarkoittavat hajottavia linsseja. Dioptereita kaytetaan optometriassa silmalasimaarityksissa.

Mitä eroa on todellisella ja virtuaalisella kuvalla?

Todellinen kuva muodostuu siihen, missä valonsäteet todella kohtaavat, ja se voidaan heijastaa kankaalle, kuten kamerassa tai projektorissa. Virtuaalinen kuva vain näyttää tulevan pisteestä, jossa säteet näyttävät hajaantuvan; sitä ei voi heijastaa, mutta se on se, minkä näet suurennuslasin läpi tai peilissä.