Tynnlinsens strålediagram

Hva er en linseligning-kalkulator?

Linseligning-kalkulatoren løser den tynne linseformelen: 1/f = 1/do + 1/di, der f er brennvidden, do er objektavstanden og di er bildeavstanden. Denne fundamentale optiske ligningen forutsier hvor et bilde dannes, dets størrelse og om det er reelt eller virtuelt.

Denne kalkulatoren håndterer både konvekse (samlende) og konkave (spredende) linser. Den beregner forstørrelse, bildestype (reelt/virtuelt, oppreist/invertert) og strålediagraminformasjon. Den er nyttig for fysikkstudenter, fotografer som forstår optikk og ingeniører som designer optiske systemer.

Linsetyper

• Konveks (samlende) — positiv brennvidde. Samler parallelle stråler til et punkt. Brukes i forstørrelsesglass, kameraer og øyet.
• Konkav (spredende) — negativ brennvidde. Sprer parallelle stråler. Brukes for å korrigere nærsynthet og i noen teleskopdesign.

Slik bruker du denne kalkulatoren

Skriv inn to av de tre variablene (brennvidde, objektavstand, bildeavstand). Kalkulatoren finner den tredje og viser forstørrelse, bildekarakteristikker og et strålediagram. Positive verdier indikerer reelle bilder/konvekse linser, negative indikerer virtuelle bilder/konkave linser.

Tilfeller for bildedannelse

For en konvergerende linse: når objektet er forbi 2f, er bildet reelt, invertert og mindre. Ved 2f er bildet reelt, invertert og like stort. Mellom f og 2f er bildet reelt, invertert og større. Ved f dannes inget bilde (strålene er parallelle). Innenfor f er bildet virtuelt, opprett og større (forstørrelsesglasseffekten).

Ofte stilte spørsmål

Hva betyr negative verdier i linseformelen?

Fortegnskonvensjoner i optikk: positiv bildeavstand betyr et reelt bilde (på motsatt side av linsen fra objektet). Negativ bildeavstand betyr et virtuelt bilde (på samme side som objektet). Positiv brennvidde er samlende linser, negativ er spredende. Positiv forstørrelse betyr oppreist, negativ betyr invertert.

Hvordan relaterer dette seg til kameraobjektiver?

En 50 mm kameralinse har en brennvidde på 50 mm. Når du fokuserer på et objekt langt unna, dannes bildet nesten nøyaktig 50 mm bak linsen (på sensoren). For nære objekter øker bildeavstanden — det er grunnen til at objektiver strekker seg ut ved makrofokusering. Virkelige kameraobjektiver bruker flere linseelementer, men den tynne linseformelen gir en god tilnærming.