उत्तल लेंस परिभाषा. लेंस. किरणों का मार्ग. लेंस की फोकल लंबाई और ऑप्टिकल शक्ति की गणना

अधिकांश महत्वपूर्ण अनुप्रयोगप्रकाश के अपवर्तन में लेंस का उपयोग होता है, जो आमतौर पर कांच के बने होते हैं। तस्वीर में आप विभिन्न लेंसों के क्रॉस सेक्शन देख सकते हैं। लेंसगोलाकार या सपाट-गोलाकार सतहों से घिरा पारदर्शी पिंड कहा जाता है।कोई भी लेंस जो किनारों की तुलना में बीच में पतला होगा अपसारी लेंस.और इसके विपरीत: कोई भी लेंस जो किनारों की तुलना में बीच में अधिक मोटा होगा लेंस एकत्रित करना.

स्पष्टीकरण के लिए, कृपया चित्र देखें। बाईं ओर यह दिखाया गया है कि किरणें एकत्रित लेंस के मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर यात्रा करती हैं, इसके "अभिसरण" के बाद, बिंदु F से गुजरती हैं - वैध मुख्य सकेंद्रितलेंस एकत्रित करना.दाईं ओर मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर एक अपसारी लेंस के माध्यम से प्रकाश किरणों का मार्ग दिखाया गया है। लेंस के बाद किरणें "अपसारित" होती हैं और बिंदु F' से निकलती हुई प्रतीत होती हैं, कहलाती हैं काल्पनिक मुख्य सकेंद्रितअपसारी लेंस.यह वास्तविक नहीं है, बल्कि काल्पनिक है क्योंकि प्रकाश की किरणें इससे होकर नहीं गुजरती हैं: केवल उनकी काल्पनिक (काल्पनिक) निरंतरताएं वहां प्रतिच्छेद करती हैं।

स्कूल भौतिकी में, केवल तथाकथित पतले लेंस, जो, उनकी समरूपता की परवाह किए बिना "क्रॉस-सेक्शन में" हमेशा होती है दो मुख्य फोकस लेंस से समान दूरी पर स्थित हैं।यदि किरणों को मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के कोण पर निर्देशित किया जाता है, तो हम अभिसारी और/या अपसारी लेंस पर कई अन्य फ़ॉसी पाएंगे। इन, साइड ट्रिक्स, मुख्य ऑप्टिकल अक्ष से दूर स्थित होगा, लेकिन फिर भी लेंस से समान दूरी पर जोड़े में होगा।

एक लेंस न केवल किरणों को एकत्रित या बिखेर सकता है। लेंस का उपयोग करके, आप वस्तुओं की बड़ी और छोटी छवियाँ प्राप्त कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, एक अभिसरण लेंस के लिए धन्यवाद, स्क्रीन पर एक सुनहरी मूर्ति की एक बढ़ी हुई और उलटी छवि प्राप्त होती है (आंकड़ा देखें)।

प्रयोगों से पता चलता है: एक स्पष्ट छवि दिखाई देती है, यदि वस्तु, लेंस और स्क्रीन एक दूसरे से निश्चित दूरी पर स्थित हैं।उनके आधार पर, छवियाँ उलटी या सीधी, बड़ी या छोटी, वास्तविक या काल्पनिक हो सकती हैं।

वह स्थिति जब वस्तु से लेंस की दूरी d उसकी फोकल लंबाई F से अधिक है, लेकिन फोकल लंबाई 2F के दोगुने से कम है, तालिका की दूसरी पंक्ति में वर्णित है। यह वही है जो हम मूर्ति के साथ देखते हैं: इसकी छवि वास्तविक, उलटी और बढ़ी हुई है।

यदि छवि वैध है, तो इसे स्क्रीन पर प्रक्षेपित किया जा सकता है।इस स्थिति में, छवि कमरे में कहीं से भी दिखाई देगी जहां से स्क्रीन दिखाई दे रही है। यदि छवि आभासी है, तो इसे स्क्रीन पर प्रक्षेपित नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसे केवल आंखों से देखा जा सकता है, इसे लेंस के संबंध में एक निश्चित तरीके से स्थित किया जा सकता है (आपको इसमें "देखने की आवश्यकता है")।

प्रयोग यह दर्शाते हैं अपसारी लेंस एक कम प्रत्यक्ष आभासी छवि उत्पन्न करते हैंवस्तु से लेंस तक किसी भी दूरी पर।

लेंस एक ऑप्टिकल घटक है जो पारदर्शी सामग्री (ऑप्टिकल ग्लास या प्लास्टिक) से बना होता है और इसमें दो अपवर्तक पॉलिश सतहें (फ्लैट या गोलाकार) होती हैं। उम्र ही पुराना लेंसपुरातत्वविदों द्वारा निमरुद में पाया गया यह लगभग 3000 वर्ष पुराना है।

इससे पता चलता है कि बहुत प्राचीन काल से ही लोगों की प्रकाशिकी में रुचि रही है और उन्होंने इसका उपयोग विभिन्न उपकरण बनाने में करने की कोशिश की है जो इसमें मदद करेंगे। रोजमर्रा की जिंदगी. रोमन सेना चलते समय आग जलाने के लिए लेंस का उपयोग करती थी, और सम्राट नीरो ने अपनी निकट दृष्टि के इलाज के लिए अवतल पन्ना का उपयोग किया था।

समय के साथ, प्रकाशिकी को चिकित्सा में बारीकी से एकीकृत किया गया, जिससे ऐपिस, चश्मा और जैसे दृष्टि सुधार उपकरण बनाना संभव हो गया। कॉन्टेक्ट लेंस. इसके अलावा, लेंस स्वयं विभिन्न उच्च-परिशुद्धता प्रौद्योगिकियों में व्यापक हो गए हैं, जिससे किसी व्यक्ति के आसपास की दुनिया के बारे में उसके विचारों को मौलिक रूप से बदलना संभव हो गया है।

लेंस क्या है, इसमें क्या गुण और विशेषताएं हैं?

क्रॉस-सेक्शन में किसी भी लेंस को एक दूसरे के ऊपर रखे गए दो प्रिज्म के रूप में दर्शाया जा सकता है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे किस तरफ एक-दूसरे के संपर्क में हैं ऑप्टिकल प्रभावलेंस, साथ ही इसका प्रकार (उत्तल या अवतल)।

आइए अधिक विस्तार से देखें कि लेंस क्या है। उदाहरण के लिए, यदि हम साधारण खिड़की के शीशे का एक टुकड़ा लेते हैं, जिसके किनारे समानांतर हैं, तो हमें दृश्यमान छवि का बिल्कुल नगण्य विरूपण मिलेगा। अर्थात्, कांच में प्रवेश करने वाली प्रकाश की किरण अपवर्तित हो जाएगी, और दूसरे किनारे से गुजरने और हवा में प्रवेश करने के बाद, थोड़ी सी शिफ्ट के साथ अपने पिछले कोण पर वापस आ जाएगी, जो कांच की मोटाई पर निर्भर करता है। लेकिन यदि कांच के तल एक-दूसरे के सापेक्ष कोण पर हैं (उदाहरण के लिए, जैसे कि प्रिज्म में), तो किरण, उसके कोण की परवाह किए बिना, दिए गए कांच के शरीर से टकराने के बाद अपवर्तित हो जाएगी और उसके आधार पर बाहर निकल जाएगी। यह नियम, जो आपको प्रकाश प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, सभी लेंसों पर आधारित है। यह ध्यान देने योग्य है कि लेंस की सभी विशेषताएं और ऑप्टिकल उपकरणउनके आधार पर.

भौतिकी में किस प्रकार के लेंस होते हैं?

लेंस केवल दो मुख्य प्रकार के होते हैं: अवतल और उत्तल, जिन्हें अपसारी और अभिसरण भी कहा जाता है। वे आपको प्रकाश की किरण को विभाजित करने या, इसके विपरीत, इसे एक निश्चित फोकल लंबाई पर एक बिंदु पर केंद्रित करने की अनुमति देते हैं।

उत्तल लेंस में पतले किनारे और एक मोटा केंद्र होता है, जिससे यह बनता है
अपने आधारों से जुड़े दो प्रिज्मों के रूप में प्रकट होता है। यह सुविधा आपको विभिन्न कोणों से आने वाली प्रकाश की सभी किरणों को केंद्र में एक बिंदु पर एकत्रित करने की अनुमति देती है। यह ठीक वही उपकरण थे जिनका उपयोग रोमन आग जलाने के लिए करते थे, क्योंकि किरणें केंद्रित होती थीं सूरज की रोशनीअत्यधिक ज्वलनशील वस्तु के एक छोटे से क्षेत्र में बहुत अधिक तापमान बनाना संभव हो गया।

लेंस का उपयोग किन उपकरणों में और किसके लिए किया जाता है?

बहुत समय से लोग जानते थे कि लेंस क्या होता है। इस विवरण का उपयोग पहले चश्मे में किया गया था, जो 1280 के दशक में इटली में दिखाई दिया था। बाद में इन्हें बनाया गया दूरबीन, दूरबीन, दूरबीन और कई अन्य उपकरण, जिनमें कई अलग-अलग लेंस शामिल थे और क्षमताओं का महत्वपूर्ण विस्तार करना संभव बनाया मनुष्य की आंख. सूक्ष्मदर्शी उन्हीं सिद्धांतों पर बनाए गए, जिनका समग्र रूप से विज्ञान के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा।

पहले टेलीविज़न विशाल लेंसों से सुसज्जित थे जो छवि को बड़ा करते थे।
लघु स्क्रीन से और अधिक विस्तार से चित्र की जांच करना संभव हो गया। सभी वीडियो और फोटोग्राफिक उपकरण, सबसे पहले डिवाइस से शुरू होकर, लेंस से सुसज्जित हैं। इन्हें लेंस में स्थापित किया जाता है ताकि ऑपरेटर या फ़ोटोग्राफ़र फ़्रेम में छवि पर फ़ोकस या ज़ूम इन/ज़ूम कर सकें।

अत्याधुनिक मोबाइल फोनइसमें ऑटोफोकस कैमरे होते हैं जो डिवाइस के लेंस से कुछ सेंटीमीटर या कई किलोमीटर दूर स्थित वस्तुओं की स्पष्ट तस्वीरें लेने के लिए लघु लेंस का उपयोग करते हैं।

आधुनिक अंतरिक्ष दूरबीनों (जैसे हबल) और प्रयोगशाला सूक्ष्मदर्शी के बारे में मत भूलिए, जिनमें उच्च परिशुद्धता वाले लेंस भी होते हैं। ये उपकरण मानवता को वह देखने का अवसर देते हैं जो पहले हमारी दृष्टि के लिए दुर्गम था। उनके लिए धन्यवाद, हम अपने आसपास की दुनिया का अधिक विस्तार से अध्ययन कर सकते हैं।

कॉन्टैक्ट लेंस क्या है और इसकी आवश्यकता क्यों है?

कॉन्टेक्ट लेंस नरम या से बने छोटे स्पष्ट लेंस होते हैं
कठोर सामग्रियां जिन्हें दृष्टि सुधार उद्देश्यों के लिए सीधे आंखों पर पहनने का इरादा है। इन्हें 1508 में लियोनार्डो दा विंची द्वारा डिजाइन किया गया था, लेकिन 1888 तक इनका उत्पादन नहीं किया गया था। प्रारंभ में, लेंस केवल कठोर सामग्रियों से बनाए जाते थे, लेकिन समय के साथ, नए पॉलिमर को संश्लेषित किया गया, जिससे नरम लेंस बनाना संभव हो गया जो दैनिक उपयोग के दौरान व्यावहारिक रूप से अदृश्य थे।

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चित्र एक उभयलिंगी लेंस के तत्वों को दर्शाता है। C1 और C2 परिबद्ध गोलाकार सतहों के केंद्र हैं, जिन्हें कहा जाता है वक्रता के केंद्र; R1 और R2 गोलाकार सतहों की त्रिज्याएँ कहलाती हैं वक्रता की त्रिज्या. वक्रता केन्द्रों C1 तथा C2 को जोड़ने वाली सीधी रेखा कहलाती है मुख्य ऑप्टिकल अक्ष. प्लेनो-उत्तल या प्लेनो-अवतल लेंस के लिए, मुख्य ऑप्टिकल अक्ष लेंस की सपाट सतह के लंबवत वक्रता केंद्र से गुजरने वाली एक सीधी रेखा है। सतह A और B के साथ मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के प्रतिच्छेदन बिंदु कहलाते हैं लेंस के शीर्ष. शीर्षों के बीच की दूरी AB कहलाती है अक्षीय मोटाई.

लेंस गुण

सकारात्मक लेंस की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता वस्तुओं की छवि बनाने की उनकी क्षमता है। धनात्मक लेंसों का प्रभाव यह होता है कि वे आपतित किरणों को एकत्रित कर लेते हैं, इसीलिए उन्हें लेंस कहा जाता है सामूहिक.

इस गुण को इस तथ्य से समझाया गया है कि एक एकत्रित लेंस एक वृत्त में स्थित कई त्रिफलकीय प्रिज्मों का एक संग्रह है और उनके आधारों के साथ वृत्त के केंद्र का सामना करना पड़ता है। चूँकि ऐसे प्रिज्म उन पर आपतित किरणों को उनके आधारों की ओर विक्षेपित कर देते हैं, एकत्रित लेंस की पूरी सतह पर आपतित किरणों का एक पुंज वृत्त के अक्ष की दिशा में एकत्रित हो जाता है, अर्थात्। ऑप्टिकल अक्ष पर.

यदि प्रकाश की अपसारी किरणों की किरण को एकत्रित लेंस के ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित एक चमकदार बिंदु S से निर्देशित किया जाता है, तो अपसारी किरण एक अभिसरण किरण में बदल जाएगी, और किरणों के अभिसरण के बिंदु पर एक वास्तविक छवि S' होगी। चमकदार बिंदु S का निर्माण होता है। बिंदु S' पर कोई भी स्क्रीन रखकर आप उस पर चमकदार बिंदु S की छवि देख सकते हैं। इसे वास्तविक छवि कहा जाता है।

किसी दीप्त बिंदु की वास्तविक छवि का निर्माण। S` - बिंदु S का वास्तविक प्रतिबिम्ब

सकारात्मक लेंस के विपरीत, नकारात्मक लेंस, उन पर पड़ने वाली किरणों को बिखेर देते हैं। इसीलिए उन्हें बुलाया जाता है बिखरने.



यदि अपसारी किरणों की समान किरण को अपसारी लेंस पर निर्देशित किया जाता है, तो, इसके माध्यम से गुजरने पर, किरणें ऑप्टिकल अक्ष से पक्षों की ओर विक्षेपित हो जाती हैं। परिणामस्वरूप, अपसारी लेंस सच्ची छवि नहीं बनाते हैं। ऑप्टिकल सिस्टम में जो वास्तविक छवि उत्पन्न करते हैं, और, विशेष रूप से, फोटोग्राफिक लेंस में, डायवर्जिंग लेंस का उपयोग केवल सामूहिक लेंस के साथ संयोजन में किया जाता है।

फोकस और फोकल लंबाई

यदि प्रकाश की किरण को मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर अनंत पर स्थित एक बिंदु से लेंस पर निर्देशित किया जाता है (ऐसी किरणों को व्यावहारिक रूप से समानांतर माना जा सकता है), तो किरणें एक बिंदु F पर परिवर्तित हो जाएंगी, जो मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर भी स्थित है। इस बिंदु को कहा जाता है मुख्य सकेंद्रित, लेंस से इस बिंदु तक की दूरी f है मुख्य फोकल लंबाई, और लेंस के ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत मुख्य फोकस से गुजरने वाला विमान एमएन है मुख्य फोकल विमान.

लेंस का मुख्य फोकस F और मुख्य फोकल लंबाई f

किसी लेंस की फोकल लंबाई उसकी उत्तल सतहों की वक्रता पर निर्भर करती है। वक्रता की त्रिज्या जितनी छोटी होगी, अर्थात्। कांच जितना अधिक उत्तल होगा, उसकी फोकल लंबाई उतनी ही कम होगी।

लेंस की शक्ति

किसी लेंस की प्रकाशीय शक्ति कहलाती है अपवर्तक शक्ति(प्रकाश किरणों को कम या ज्यादा विक्षेपित करने की क्षमता)। फोकल लंबाई जितनी अधिक होगी, अपवर्तक शक्ति उतनी ही कम होगी। लेंस की ऑप्टिकल शक्ति फोकल लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

ऑप्टिकल पावर के लिए माप की इकाई है डायोप्टर, अक्षर डी द्वारा निरूपित। डायोप्टर में ऑप्टिकल शक्ति की अभिव्यक्ति सुविधाजनक है क्योंकि, सबसे पहले, यह आपको संकेत द्वारा यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि आप किस लेंस (सामूहिक या अपसारी) के साथ काम कर रहे हैं और दूसरे, क्योंकि यह आपको आसानी से निर्धारित करने की अनुमति देता है दो और की प्रणाली की ऑप्टिकल शक्ति अधिकलेंस

शिक्षा चित्र

किसी वस्तु पर पड़ने पर प्रकाश की किरणें उसकी सतह के प्रत्येक बिंदु से सभी संभावित दिशाओं में परावर्तित होती हैं। यदि एक एकत्रित लेंस को किसी प्रकाशित वस्तु के सामने रखा जाए, तो वस्तु के प्रत्येक बिंदु से... लेंस गिर जायेगाकिरणों की शंक्वाकार किरण.



लेंस से गुजरने के बाद, किरणें फिर से एक बिंदु पर एकत्रित होंगी, और जिस बिंदु पर किरणें मिलती हैं, वहां वस्तु के लिए गए बिंदु की एक वास्तविक छवि दिखाई देगी, और वस्तु के सभी बिंदुओं की छवियों की समग्रता बनती है संपूर्ण वस्तु की एक छवि. चित्र से यह समझना भी आसान हो जाता है कि वस्तुओं की छवि हमेशा उल्टी क्यों बनती है।

इसी तरह, फोटोग्राफिक लेंस का उपयोग करके कैमरे में वस्तुओं की एक छवि दिखाई देती है, जो एक सामूहिक ऑप्टिकल प्रणाली है और एक सकारात्मक लेंस की तरह कार्य करती है।

लेंस के सामने का स्थान और जिसमें फोटो खींची जा रही वस्तुएँ स्थित हैं, विषय स्थान कहलाता है, और लेंस के पीछे का स्थान जिसमें वस्तुएँ देखी जाती हैं, छवि स्थान कहलाता है।

हर कोई जानता है कि एक फोटोग्राफिक लेंस में ऑप्टिकल तत्व होते हैं। अधिकांश फोटोग्राफिक लेंस ऐसे तत्वों के रूप में लेंस का उपयोग करते हैं। फोटोग्राफिक लेंस में लेंस मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित होते हैं, जो लेंस के ऑप्टिकल डिज़ाइन का निर्माण करते हैं।

ऑप्टिकल गोलाकार लेंस - एक पारदर्शी सजातीय तत्व है जो दो गोलाकार या एक गोलाकार तथा दूसरी सपाट सतहों से घिरा होता है।

आधुनिक फोटोग्राफिक लेंस में हमारे पास है बड़े पैमाने पर, भी, गोलाकारलेंस जिनकी सतह का आकार गोले से भिन्न होता है। इस मामले में, परवलयिक, बेलनाकार, टॉरिक, शंक्वाकार और अन्य घुमावदार सतहें, साथ ही समरूपता की धुरी के साथ क्रांति की सतहें भी हो सकती हैं।

लेंस बनाने के लिए सामग्री हो सकती है विभिन्न किस्मेंऑप्टिकल ग्लास, साथ ही पारदर्शी प्लास्टिक।

गोलाकार लेंसों की संपूर्ण विविधता को दो मुख्य प्रकारों में घटाया जा सकता है: एकत्रित(या सकारात्मक, उत्तल) और बिखरने(या नकारात्मक, अवतल). केंद्र में अभिसरण लेंस किनारों की तुलना में अधिक मोटे होते हैं, इसके विपरीत, केंद्र में अपसारी लेंस किनारों की तुलना में पतले होते हैं।

अभिसारी लेंस में, इससे गुजरने वाली समानांतर किरणें लेंस के पीछे एक बिंदु पर केंद्रित होती हैं। अपसारी लेंस में, लेंस से गुजरने वाली किरणें किनारों पर बिखर जाती हैं।

बीमार। 1. अभिसारी और अपसारी लेंस।

केवल सकारात्मक लेंस ही वस्तुओं की छवियां बना सकते हैं। ऑप्टिकल सिस्टम में जो वास्तविक छवि (विशेष लेंस में) उत्पन्न करते हैं, अपसारी लेंस का उपयोग केवल सामूहिक लेंस के साथ ही किया जा सकता है।

उनके क्रॉस-सेक्शनल आकार के आधार पर छह मुख्य प्रकार के लेंस होते हैं:

1. उभयलिंगी अभिसरण लेंस;
2. समतल-उत्तल अभिसरण लेंस;
3. अवतल-उत्तल एकत्रित लेंस (मेनिस्की);
4. उभयलिंगी अपसारी लेंस;
5. फ्लैट-अवतल अपसारी लेंस;
6. उत्तल-अवतल अपसारी लेंस।

बीमार। 2. छह प्रकार के गोलाकार लेंस।

लेंस की गोलाकार सतहें भिन्न हो सकती हैं वक्रता(उत्तलता/अवतलता की डिग्री) और भिन्न अक्षीय मोटाई.

आइए इन और कुछ अन्य अवधारणाओं को अधिक विस्तार से देखें।

बीमार। 3. उभयलिंगी लेंस के तत्व

चित्र 3 में आप एक उभयलिंगी लेंस के निर्माण का आरेख देख सकते हैं।

• C1 और C2 लेंस को सीमित करने वाली गोलाकार सतहों के केंद्र हैं, इन्हें कहा जाता है वक्रता के केंद्र.
• R1 और R2 लेंस की गोलाकार सतहों की त्रिज्याएँ हैं वक्रता की त्रिज्या.
• बिंदु C1 और C2 को जोड़ने वाली सीधी रेखा कहलाती है मुख्य ऑप्टिकल अक्षलेंस.
• वे बिंदु जहां मुख्य ऑप्टिकल अक्ष लेंस सतहों (ए और बी) को काटता है, कहलाते हैं लेंस के शीर्ष.
• बिंदु से दूरी एमुद्दे पर बीबुलाया अक्षीय लेंस की मोटाई.

यदि प्रकाश किरणों की एक समानांतर किरण को मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित एक बिंदु से लेंस पर निर्देशित किया जाता है, तो इससे गुजरने के बाद वे एक बिंदु पर परिवर्तित हो जाएंगी एफ, जो मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर भी स्थित है। इस बिंदु को कहा जाता है मुख्य सकेंद्रितलेंस, और दूरी एफलेंस से इस बिंदु तक - मुख्य फोकल लंबाई.

बीमार। 4. मुख्य फोकस, मुख्य फोकल तल और लेंस की फोकल लंबाई।

विमान एम.एन.मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत और मुख्य फोकस से गुजरने को कहा जाता है मुख्य फोकल विमान.यह वह जगह है जहां प्रकाश संवेदनशील मैट्रिक्स या प्रकाश संवेदनशील फिल्म स्थित है।

लेंस की फोकल लंबाई सीधे उसकी उत्तल सतहों की वक्रता पर निर्भर करती है: वक्रता की त्रिज्या जितनी छोटी होगी (यानी, उत्तलता जितनी बड़ी होगी), फोकल लंबाई उतनी ही कम होगी।

कम से कम एक घुमावदार सतह वाले पारदर्शी पिंडों को लेंस कहा जाता है। अक्सर, ऐसे लेंस होते हैं जो ऑप्टिकल अक्ष के बारे में सममित होते हैं। लेंस के ऑप्टिकल गुण त्रिज्या और वक्रता के प्रकार पर निर्भर करते हैं।

अभिसारी लेंस

उत्तल, या उत्तल, लेंस का केंद्र किनारों की तुलना में अधिक मोटा होता है। उदाहरण के लिए, प्रकाश की एक समानांतर किरण, सुरज की किरण, उत्तल लेंस पर पड़ता है। लेंस फोकस F पर प्रकाश की किरण एकत्र करता है। मध्य तल से फोकस तक की दूरी को लेंस f की फोकल लंबाई कहा जाता है। यह जितना छोटा होगा, लेंस की ऑप्टिकल शक्ति उतनी ही अधिक होगी। यह शक्ति डायोप्टर में मापी जाती है।

आइए 0.5 मीटर की फोकल लंबाई वाला एक लेंस लें। फिर लेंस की ऑप्टिकल शक्ति फोकल लंबाई से विभाजित एक के बराबर होती है: 1/0.5 मीटर = 2 डायोप्टर।

अपसारी लेंस

अवतल या अपसारी लेंस वे लेंस होते हैं जिनके किनारे बीच की मोटाई से अधिक मोटे होते हैं।

इस स्थिति में, प्रकाश की समानांतर किरण बिखर जाएगी। इस स्थिति में ऐसा प्रतीत होगा कि प्रकाश किरण एक बिंदु से निकलती है, जिसे काल्पनिक फोकस कहा जाता है। फोकल लंबाई में इस मामले मेंऋणात्मक होगी और, तदनुसार, अपसारी लेंस की ऑप्टिकल शक्ति भी ऋणात्मक होगी।

आइए -0.25 मीटर की फोकल लंबाई वाला एक लेंस लें। तब ऑप्टिकल पावर बराबर होगी: 1/-0.25 = -4 डायोप्टर।

अभिसारी लेंस का उपयोग करके छवि बनाने का सिद्धांत

एक अभिसरण लेंस एक वास्तविक छवि बनाता है। बस इसे उल्टा कर दिया जाएगा.

यदि हम अधिक सटीक छवि प्राप्त करना चाहते हैं तो फोकल लंबाई जानकर इस छवि का निर्माण कर सकते हैं। इसके लिए हमें तीन किरणों की आवश्यकता है।

ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर फैलने वाली, लेंस में अपवर्तित होने वाली और फोकस से गुजरने वाली किरण को समानांतर किरण कहा जाता है।

लेंस के केंद्र से गुजरने वाली किरण को मुख्य किरण कहा जाता है। यह अपवर्तित नहीं होता.

वह किरण जो फोकस के माध्यम से लेंस के सामने से गुजरती है और फिर ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर फैलती है, फोकल किरण कहलाती है। जिस बिंदु पर तीनों किरणें प्रतिच्छेद करती हैं, वहां सबसे स्पष्ट छवि होगी।

यदि वस्तु से लेंस की दूरी बहुत बड़ी है, तो इस वस्तु की छवि से लेंस तक की दूरी बहुत छोटी होगी, अर्थात। छवि का आकार छोटा हो जाएगा.

यदि वस्तु से दूरी फोकल लंबाई से दोगुनी है, तो छवि वस्तु के समान आकार की होगी, और यह लेंस के पीछे फोकल लंबाई से दोगुनी होगी।

यदि हम किसी वस्तु को फोकस के करीब लाते हैं, तो हमें एक विस्तृत छवि प्राप्त होती है लम्बी दूरीलेंस के दूसरी तरफ.

यदि वस्तु सीधे फोकस में है या लेंस के करीब भी है, तो हमें धुंधली छवि मिलेगी।