תוֹכֶן
עדשות, ביולוגיות וסינתטיות כאחד, הן פלאים מהפיזיקה האופטית העושה שימוש ביכולתם של מדיות מסוימות לשבור קרני אור או לכופף אותן. הם מגיעים בשתי צורות בסיסיות: קמור, או מעוקל כלפי חוץ, וקעור, או מעוקל כלפי פנים. אחת המטרות העיקריות שלהם היא להגדיל תמונות, או לגרום להן להיראות גדולות יותר ממה שהן בפועל.
ניתן למצוא עדשות בטלסקופים, מיקרוסקופים, משקפות וכלים אופטיים אחרים, יחד עם העין שלך. למדענים וסטודנטים עומדות לרשותם מספר משוואות אלגבריות פשוטות העוסקות בקשר בין הממדים והצורה הפיזית של העדשה להשפעותיה על קרני האור העוברות דרכה.
עדשות ופיזיקה בהגדלה
מרבית העדשות "המלאכותיות" מיוצרות מזכוכית. הסיבה לעדשות שבירות אור היא שכאשר קרני האור נעות מאחת בינוני (למשל אוויר, מים או חומר פיזי אחר) לחומר אחר, המהירות שלהם משתנה מעט מאוד והקרניים משנות את מסלולן כתוצאה מכך.
כאשר קרני אור נכנסות לעדשה קמורה כפולה (כלומר כזו שנראית כמו סגלגל שטוח מהצד) בכיוון הניצב למשטח העדשה, הקרניים הקרובות ביותר לכל קצה נשברות בחדות לכיוון המרכז, תחילה עם כניסתם לעדשה ושוב כשעוזבים. הקרובים לאמצע כפופים פחות, ואלה העוברים בניצב במרכז הם לא שבורים כלל. התוצאה היא שכל הקרניים הללו מתכנסות באחת מוקד (ו) מרחק ו ממרכז העדשה.
משוואת העדשה הדקה ויחס ההגדלה
תמונות המיוצרות על ידי עדשות ומראות יכולות להיות גם אחת אמיתי (כלומר, ניתן להקרין על גבי מסך) או וירטואלי (כלומר, לא ניתן להקרין). על פי המוסכמה, ערכי המרחק של תמונות אמיתיות (אני) מהעדשה חיוביות ואילו תמונות של תמונות וירטואליות שליליות. מרחק העצם עצמו מהעדשה (o) הוא תמיד חיובי.
עדשות קמורות (מתכנסות) מייצרות תמונות אמיתיות ומשויכות לערך חיובי של וואילו עדשות קעורות (סוטות) מייצרות תמונות וירטואליות ומשויכות לערך שלילי של ו.
אורך המוקד ומרחק עצמים o מרחק תמונה אני קשורים על ידי משוואת עדשות דקות:
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}ואילו נוסחת ההגדלה או יחס הגדלה (M) קושר את גובה התמונה שמייצרת העדשה לגובה האובייקט:
m = frac {-i} {o}זכור, אני שלילי לתמונות וירטואליות.
העין האנושית
עדשות עינייך פועלות כעדשות מתכנסות.
כפי שאתה יכול לחזות על סמך מה שקראת כבר, עדשות העיניים שלך קמורות משני הצדדים. מבלי שהעדשות שלך יהיו קמורות וגמישות כאחד, האור שעובר לעיניך היה מתפרש על ידי המוח שלך בצורה קדחתנית הרבה יותר ממה שהוא בפועל, ובני אדם היו מתקשים לנווט בעולם (וכנראה שלא היו שורדים לגלוש באינטרנט למדעים מידע).
אור נכנס תחילה לעין דרך הקרנית, השכבה החיצונית הבולטת בקדמת גלגל העין. לאחר מכן הוא עובר דרך האישון שקוטרו ניתן לווסת על ידי שרירים זעירים. העדשה נמצאת מאחורי האישון. החלק של העין שעליו נוצרת התמונה, שנמצא בחלק הפנימי של החלק האחורי התחתון של גלגל העין, נקרא רשתית. מידע חזותי מועבר מהרשתית למוח דרך עצבי הראיה.
מחשבון הגדלה
אתה יכול למצוא אתרים שיעזרו לך עם חלק מהבעיות הללו ברגע שתרגיש בנוח עם הפיזיקה הבסיסית על ידי עבודת מספר בודדים בעצמך. הרעיון המרכזי הוא להבין כיצד המרכיבים השונים במשוואת העדשות קשורים זה לזה ומדוע שינויים במשתנים מייצרים את האפקטים בעולם האמיתי שהם מבצעים.
דוגמה לכלי מקוון כזה ניתן במשאבים.