Что такое объектив: Объектив — это… Что такое Объектив?

Объектив — это… Что такое Объектив?

Объектив 1:2,8/50 Macro — 1:4-5.6/70-300 — 1:4-5.6/10-20

Объекти́в — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.

• Объективы применяются в фотоаппаратах, кинокамерах и видеокамерах, фотоувеличителях, микроскопах, телескопах, различных наблюдательных и измерительных приборах (см. «Геодезия»).
• В наблюдательных оптических приборах (дальномер, бинокль, микроскоп) объективом называется (порой весьма условно) первый компонент прибора, создающий изображение, рассматриваемое через окуляр. В этом случае объектив может представлять собой и рассеивающую линзу (так построены видоискатели многих дальномерных и шкальных фотоаппаратов), а образуемое им изображение может быть мнимым.
• В зависимости от назначения и устройства, в конструкцию объектива могут входить вспомогательные элементы: диафрагма, для управления количеством проходящего света, система фокусировки, фотографический затвор, внутренние и встроенные бленды.

Характеристики объективов

Основные

Дополнительные и уточняющие

• Рабочий отрезок или рабочее расстояние — для сменных объективов. Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. В большинстве случаев определяется типом байонета, имеет важное значение для резьбовых типов крепления (так. объективы с присоединительной резьбой М39×1 выпускались и под рабочий отрезок 28.8 мм для дальномерных камер «Leica», «ФЭД», «Зоркий», и под рабочий отрезок 45.2 мм для зеркальных камер «Зенит»).
• Минимальное относительное отверстие (максимальное число диафрагмы, например 16 или 22) — определяется конструктивными особенностями диафрагмы.
• Минимальная дистанция фокусировки (МДФ), или максимальный масштаб макросъёмки для макрообъективов (например, 55 мм, 1:1) — определяется фокусным расстоянием и конструкцией оправы^{[источник не указан 905 дней]}.
• Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
• Графики MTF (Модуляционная передаточная функция — уточняет разрешающую способность).
• Число линз и групп линз. Большее количество линз позволяет конструкторам рассчитать объектив с лучше исправленными аберрациями, однако уменьшает светопропускание и повышает риск паразитных переотражений, снижающих контраст изображения. Кроме того, большее число поверхностей, которые надо полировать, увеличивает себестоимость производства и ужесточает требования к точности изготовления каждой детали. Именно поэтому до сих пор с успехом применяются и будут применяться такие простые оптические схемы, как Тессар.
• Наличие асферических линз.
• Вид просветления.
• Конструкция и особенности оправы и байонета. Например, «Помповая» оправа (от сходства с помповым ружьём)— изменение фокусного расстояния и наводка на резкость осуществляется одним кольцом, осевое перемещение которого меняет фокусное расстояние, а поворотом осуществляется наводка на резкость. Более традиционным является наличие двух различных органов управления.

Классификация фотографических объективов

Изображение, полученное объективом «рыбий глаз»

Штатный объектив

• Штатный объектив (жарг. Ки́товый объектив, от англ. kit — комплект) — объектив, которым комплектуется фотокамера при продаже. С зеркальными камерами нижнего ценового диапазона в комплекте идут недорогие объективы с переменным фокусным расстоянием (Canon EF-S 18-55, AF-S DX 18-55мм VR)
  [источник не указан 102 дня]

Также «штатным» называют объектив, фокусное расстояние которого равно диагонали кадра. Например, для малоформатной камеры штатным будет объектив с фокусным расстоянием 43 мм.

Типы объективов по конструкции (оптической схеме)

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

• Монокль — простейший объектив, состоящий из одной собирающей линзы.
• Перископ — симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.
• Триплет — простейший вариант анастигмата, состоящий из трёх не склеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.

• Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространением однообъективных зеркальных камер.
• Телеобъектив — класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.

Так выглядит зеркально-линзовый длиннофокусный объектив

• Зеркально-линзовый объектив — класс объективов, которые кроме линз содержат зеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования^[1].
• Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии
  [2].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции

По диапазону значений фокусного расстояния

• Фикс — любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам. В кинематографическом обиходе такие объективы называются дискретными.
• Вариообъектив — объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

По углу поля зрения (фокусному расстоянию)

Принцип действия простейшего зум-объектива

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:

• Нормальный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.
  [3]^[4]
• Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
• Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
• Портретный объектив — если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50—130 мм и углом поля зрения 18—45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом.
• Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.
• Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
• В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемый вариообъектив (трансфокатор, «зум» (англ.  Zoom)).

• Вид на одно и то же место с различными фокусными расстояниями

По назначению (съёмочные объективы)

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать.

• Портретный объектив — используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80—200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;
• Макрообъектив — объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу.^[5];
• Длиннофокусный объектив — как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;
• Репродукционный объектив — используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;
• Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) — используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.
• Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) — используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов. ^[6].
• Тилт-шифт объектив — класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.
• Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) — используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;
• Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ. soft) — объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости.^[7] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»^[8];
• Суперзум (тревел-зум) (англ.  travel zoom) — универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных — к оперативности использования и массе.
• Ультразум — суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.
• Гиперзум — суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM^[9], Angenieux 60×9,5^[10], Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100^[11].

По назначению (прочие объективы)

• Проекционный объектив — используется в проекторах. В отличие от съёмочных объективов, устойчив к значительному нагреву в интенсивном световом потоке. Обладает более простой конструкцией оправы и не оснащен механизмом диафрагмы.
• Объектив микроскопа или микрообъектив —
• Объектив телескопа —

Производство объективов

Производство объективов — высокотехнологичная область, оно требует значительных исследований, сложной аппаратуры для обработки стекла, комплекса научно-технических исследований в области расчёта формы линз, нанесения просветляющих покрытий и др.

Распространённые марки объективов

Многие объективы имеют собственные имена, присвоенные им фирмой — разработчиком.

Дополнительные изображения

• Объективы: длиннофокусный, портретный, штатный

• Современный объектив «Canon EF 17-40 L»

См.

также

Примечания

Классификация объективов по фокусному расстоянию.

Ссылки

Литература

• Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.
• Русинов М. М. Композиция оптических систем. Л., «Машиностроение», 1989.
• ГОСТ 25205-82 Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1982.(действующий)

Объектив — это… Что такое Объектив?

Объектив 1:2,8/50 Macro — 1:4-5.6/70-300 — 1:4-5.6/10-20

Объекти́в — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.

• Объективы применяются в фотоаппаратах, кинокамерах и видеокамерах, фотоувеличителях, микроскопах, телескопах, различных наблюдательных и измерительных приборах (см. «Геодезия»).
• В наблюдательных оптических приборах (дальномер, бинокль, микроскоп) объективом называется (порой весьма условно) первый компонент прибора, создающий изображение, рассматриваемое через окуляр. В этом случае объектив может представлять собой и рассеивающую линзу (так построены видоискатели многих дальномерных и шкальных фотоаппаратов), а образуемое им изображение может быть мнимым.
• В зависимости от назначения и устройства, в конструкцию объектива могут входить вспомогательные элементы: диафрагма, для управления количеством проходящего света, система фокусировки, фотографический затвор, внутренние и встроенные бленды.

Характеристики объективов

Основные

Дополнительные и уточняющие

• Рабочий отрезок или рабочее расстояние — для сменных объективов. Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. В большинстве случаев определяется типом байонета, имеет важное значение для резьбовых типов крепления (так. объективы с присоединительной резьбой М39×1 выпускались и под рабочий отрезок 28.8 мм для дальномерных камер «Leica», «ФЭД», «Зоркий», и под рабочий отрезок 45.2 мм для зеркальных камер «Зенит»).
• Минимальное относительное отверстие (максимальное число диафрагмы, например 16 или 22) — определяется конструктивными особенностями диафрагмы.
• Минимальная дистанция фокусировки (МДФ), или максимальный масштаб макросъёмки для макрообъективов (например, 55 мм, 1:1) — определяется фокусным расстоянием и конструкцией оправы^{[источник не указан 905 дней]}.
• Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
• Графики MTF (Модуляционная передаточная функция — уточняет разрешающую способность).
• Число линз и групп линз. Большее количество линз позволяет конструкторам рассчитать объектив с лучше исправленными аберрациями, однако уменьшает светопропускание и повышает риск паразитных переотражений, снижающих контраст изображения. Кроме того, большее число поверхностей, которые надо полировать, увеличивает себестоимость производства и ужесточает требования к точности изготовления каждой детали. Именно поэтому до сих пор с успехом применяются и будут применяться такие простые оптические схемы, как Тессар.
• Наличие асферических линз.
• Вид просветления.
• Конструкция и особенности оправы и байонета. Например, «Помповая» оправа (от сходства с помповым ружьём)— изменение фокусного расстояния и наводка на резкость осуществляется одним кольцом, осевое перемещение которого меняет фокусное расстояние, а поворотом осуществляется наводка на резкость. Более традиционным является наличие двух различных органов управления.

Классификация фотографических объективов

Изображение, полученное объективом «рыбий глаз»

Штатный объектив

• Штатный объектив (жарг. Ки́товый объектив, от англ. kit — комплект) — объектив, которым комплектуется фотокамера при продаже. С зеркальными камерами нижнего ценового диапазона в комплекте идут недорогие объективы с переменным фокусным расстоянием (Canon EF-S 18-55, AF-S DX 18-55мм VR)^{[источник не указан 102 дня]}

Также «штатным» называют объектив, фокусное расстояние которого равно диагонали кадра. Например, для малоформатной камеры штатным будет объектив с фокусным расстоянием 43 мм.

Типы объективов по конструкции (оптической схеме)

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

• Монокль — простейший объектив, состоящий из одной собирающей линзы.
• Перископ — симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.
• Триплет — простейший вариант анастигмата, состоящий из трёх не склеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.

• Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространением однообъективных зеркальных камер.
• Телеобъектив — класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.

Так выглядит зеркально-линзовый длиннофокусный объектив

• Зеркально-линзовый объектив — класс объективов, которые кроме линз содержат зеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования^[1].
• Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии^[2].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции

По диапазону значений фокусного расстояния

• Фикс — любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам. В кинематографическом обиходе такие объективы называются дискретными.
• Вариообъектив — объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

По углу поля зрения (фокусному расстоянию)

Принцип действия простейшего зум-объектива

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:

• Нормальный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.^[3][4]
• Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
• Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
• Портретный объектив — если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50—130 мм и углом поля зрения 18—45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом.
• Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.
• Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
• В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемый вариообъектив (трансфокатор, «зум» (англ. Zoom)).

• Вид на одно и то же место с различными фокусными расстояниями

По назначению (съёмочные объективы)

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать.

• Портретный объектив — используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80—200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;
• Макрообъектив — объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу.^[5];
• Длиннофокусный объектив — как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;
• Репродукционный объектив — используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;
• Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) — используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.
• Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) — используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов.^[6].
• Тилт-шифт объектив — класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.
• Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) — используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;
• Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ.  soft) — объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости.^[7] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»^[8];
• Суперзум (тревел-зум) (англ. travel zoom) — универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных — к оперативности использования и массе.
• Ультразум — суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.
• Гиперзум — суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM^[9], Angenieux 60×9,5^[10], Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100^[11].

По назначению (прочие объективы)

• Проекционный объектив — используется в проекторах. В отличие от съёмочных объективов, устойчив к значительному нагреву в интенсивном световом потоке. Обладает более простой конструкцией оправы и не оснащен механизмом диафрагмы.
• Объектив микроскопа или микрообъектив —
• Объектив телескопа —

Производство объективов

Производство объективов — высокотехнологичная область, оно требует значительных исследований, сложной аппаратуры для обработки стекла, комплекса научно-технических исследований в области расчёта формы линз, нанесения просветляющих покрытий и др.

Распространённые марки объективов

Многие объективы имеют собственные имена, присвоенные им фирмой — разработчиком.

Дополнительные изображения

• Объективы: длиннофокусный, портретный, штатный

• Современный объектив «Canon EF 17-40 L»

См. также

Примечания

Классификация объективов по фокусному расстоянию.

Ссылки

Литература

• Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.
• Русинов М. М. Композиция оптических систем. Л., «Машиностроение», 1989.
• ГОСТ 25205-82 Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1982.(действующий)

Объектив — это… Что такое Объектив?

Объектив 1:2,8/50 Macro — 1:4-5.6/70-300 — 1:4-5.6/10-20

Объекти́в — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.

• Объективы применяются в фотоаппаратах, кинокамерах и видеокамерах, фотоувеличителях, микроскопах, телескопах, различных наблюдательных и измерительных приборах (см. «Геодезия»).
• В наблюдательных оптических приборах (дальномер, бинокль, микроскоп) объективом называется (порой весьма условно) первый компонент прибора, создающий изображение, рассматриваемое через окуляр. В этом случае объектив может представлять собой и рассеивающую линзу (так построены видоискатели многих дальномерных и шкальных фотоаппаратов), а образуемое им изображение может быть мнимым.
• В зависимости от назначения и устройства, в конструкцию объектива могут входить вспомогательные элементы: диафрагма, для управления количеством проходящего света, система фокусировки, фотографический затвор, внутренние и встроенные бленды.

Характеристики объективов

Основные

Дополнительные и уточняющие

• Рабочий отрезок или рабочее расстояние — для сменных объективов. Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. В большинстве случаев определяется типом байонета, имеет важное значение для резьбовых типов крепления (так. объективы с присоединительной резьбой М39×1 выпускались и под рабочий отрезок 28.8 мм для дальномерных камер «Leica», «ФЭД», «Зоркий», и под рабочий отрезок 45.2 мм для зеркальных камер «Зенит»).
• Минимальное относительное отверстие (максимальное число диафрагмы, например 16 или 22) — определяется конструктивными особенностями диафрагмы.
• Минимальная дистанция фокусировки (МДФ), или максимальный масштаб макросъёмки для макрообъективов (например, 55 мм, 1:1) — определяется фокусным расстоянием и конструкцией оправы^{[источник не указан 905 дней]}.
• Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
• Графики MTF (Модуляционная передаточная функция — уточняет разрешающую способность).
• Число линз и групп линз. Большее количество линз позволяет конструкторам рассчитать объектив с лучше исправленными аберрациями, однако уменьшает светопропускание и повышает риск паразитных переотражений, снижающих контраст изображения. Кроме того, большее число поверхностей, которые надо полировать, увеличивает себестоимость производства и ужесточает требования к точности изготовления каждой детали. Именно поэтому до сих пор с успехом применяются и будут применяться такие простые оптические схемы, как Тессар.
• Наличие асферических линз.
• Вид просветления.
• Конструкция и особенности оправы и байонета. Например, «Помповая» оправа (от сходства с помповым ружьём)— изменение фокусного расстояния и наводка на резкость осуществляется одним кольцом, осевое перемещение которого меняет фокусное расстояние, а поворотом осуществляется наводка на резкость. Более традиционным является наличие двух различных органов управления.

Классификация фотографических объективов

Изображение, полученное объективом «рыбий глаз»

Штатный объектив

• Штатный объектив (жарг. Ки́товый объектив, от англ. kit — комплект) — объектив, которым комплектуется фотокамера при продаже. С зеркальными камерами нижнего ценового диапазона в комплекте идут недорогие объективы с переменным фокусным расстоянием (Canon EF-S 18-55, AF-S DX 18-55мм VR)^{[источник не указан 102 дня]}

Также «штатным» называют объектив, фокусное расстояние которого равно диагонали кадра. Например, для малоформатной камеры штатным будет объектив с фокусным расстоянием 43 мм.

Типы объективов по конструкции (оптической схеме)

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

• Монокль — простейший объектив, состоящий из одной собирающей линзы.
• Перископ — симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.
• Триплет — простейший вариант анастигмата, состоящий из трёх не склеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.

• Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространением однообъективных зеркальных камер.
• Телеобъектив — класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.

Так выглядит зеркально-линзовый длиннофокусный объектив

• Зеркально-линзовый объектив — класс объективов, которые кроме линз содержат зеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования^[1].
• Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии^[2].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции

По диапазону значений фокусного расстояния

• Фикс — любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам. В кинематографическом обиходе такие объективы называются дискретными.
• Вариообъектив — объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

По углу поля зрения (фокусному расстоянию)

Принцип действия простейшего зум-объектива

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:

• Нормальный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.^[3][4]
• Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
• Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
• Портретный объектив — если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50—130 мм и углом поля зрения 18—45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом.
• Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.
• Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
• В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемый вариообъектив (трансфокатор, «зум» (англ. Zoom)).

• Вид на одно и то же место с различными фокусными расстояниями

По назначению (съёмочные объективы)

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать.

• Портретный объектив — используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80—200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;
• Макрообъектив — объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу.^[5];
• Длиннофокусный объектив — как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;
• Репродукционный объектив — используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;
• Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) — используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.
• Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) — используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов. ^[6].
• Тилт-шифт объектив — класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.
• Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) — используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;
• Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ. soft) — объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости.^[7] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»^[8];
• Суперзум (тревел-зум) (англ.  travel zoom) — универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных — к оперативности использования и массе.
• Ультразум — суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.
• Гиперзум — суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM^[9], Angenieux 60×9,5^[10], Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100^[11].

По назначению (прочие объективы)

• Проекционный объектив — используется в проекторах. В отличие от съёмочных объективов, устойчив к значительному нагреву в интенсивном световом потоке. Обладает более простой конструкцией оправы и не оснащен механизмом диафрагмы.
• Объектив микроскопа или микрообъектив —
• Объектив телескопа —

Производство объективов

Производство объективов — высокотехнологичная область, оно требует значительных исследований, сложной аппаратуры для обработки стекла, комплекса научно-технических исследований в области расчёта формы линз, нанесения просветляющих покрытий и др.

Распространённые марки объективов

Многие объективы имеют собственные имена, присвоенные им фирмой — разработчиком.

Дополнительные изображения

• Объективы: длиннофокусный, портретный, штатный

• Современный объектив «Canon EF 17-40 L»

См.

также

Примечания

Классификация объективов по фокусному расстоянию.

Ссылки

Литература

• Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.
• Русинов М. М. Композиция оптических систем. Л., «Машиностроение», 1989.
• ГОСТ 25205-82 Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1982.(действующий)

объектив — это… Что такое объектив?

Объектив — Объектив …   Википедия

ОБЪЕКТИВ — (ново лат. objectivus). То из стекол в оптических инструментах, которое обращено к рассматриваемому предмету. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ОБЪЕКТИВ двояковыпуклое стекло в разных оптических… …   Словарь иностранных слов русского языка

объектив — микрообъектив, анахромат, апланат, перископ, фотообъектив, трансфокатор, телеобъектив, анастигмат, вариобъектив, гелиар, астигмат, телефотообъектив, астрообъектив, апохромат, вариообъектив, анаморфот, ахромат, кинообъектив, аэрофотообъектив… …   Словарь синонимов

ОБЪЕКТИВ — (от лат. objectus предмет), обращённая к объекту часть оптич. системы или самостоят. оптич. система, формирующая действительное изображение оптическое объекта. Это изображение либо рассматривают в окуляр, либо получают на плоской (реже на… …   Физическая энциклопедия

ОБЪЕКТИВ — ОБЪЕКТИВ, объектива, муж. (лат. objectivus предметный) (физ.). Часть оптического прибора, состоящая из одного или нескольких оптических стекол и обращенная к наблюдаемому предмету. Объектив фотографического аппарата. Толковый словарь Ушакова. Д.Н …   Толковый словарь Ушакова

объектив — objectif., нем. Objektiv. един. Цель. Графиня вряд ли слышала мое замечание; да и не для меня она тратила свое красноречие. Объектив ее был Леонид Петрович. ВЕ 1873 6 526 …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

ОБЪЕКТИВ — ОБЪЕКТИВ, система линз, служащая для получения действительного изображения предмета (в фотографическом аппарате, проекционном, фонаре, микроскопе, зрительной трубе, телескопе и т. д.). Оснрвными характеристиками объектива являются его фокусное… …   Большая медицинская энциклопедия

ОБЪЕКТИВ — (от латинского objectivus относящийся к объекту), обращённая к объекту часть оптической системы, образующая перевёрнутое действительное изображение объекта, которое в микроскопе и зрительной трубе рассматривается далее через окуляр. В… …   Современная энциклопедия

ОБЪЕКТИВ — оптическая система, образующая перевернутое действительное изображение объекта. В большинстве оптических приборов (микроскоп, зрительная труба) изображение, создаваемое объективом, рассматривается через увеличивающую оптическую систему окуляр …   Большой Энциклопедический словарь

ОБЪЕКТИВ — ОБЪЕКТИВ, а, муж. (спец.). Линзовая или зеркально линзовая система в оптическом приборе, дающая перевёрнутое изображение объекта. О. телескопа, микроскопа, фотоаппарата. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

Объектив — (предметное стекло) то стекло зрительной трубы илимикроскопа, которое обращают к предмету, при рассматривании егоназванными оптическими приборами; также совокупность оптических стеколфотографической камеры. О. имеют различное устройство, смотря… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Что такое объектив?

Та часть камеры, которая пропускает внутрь аппарата свет и передает информацию про объект, который снимает, называется объективом. Чем шире и больше объектив, тем больше шансов получить качественные снимки. 

 

В зависимости от фокусного расстояния объективы бывают такие: стандартный, телеобъектив, широкоугольный, макрообъектив, а также «рыбий глаз». Отличие стандартного, широкоугольного и телеобъектива в фокусном расстоянии. 

 

Фокусное расстояние определяет угол обзора камеры. Чем больше фокусное расстояние, тем больше и угол обзора. Если взять в качестве эталона размер кадра стандартной 35-мм пленки, то для фокусного расстояния в 50 мм угол зрения объектива будет находиться в соответствии с полем зрения человека. Это 46 градусов. 

 

Если у объектива фокусное расстояние менее 50 мм, то это широкоугольный объектив. Как правило, их используют для того, чтобы снимать пейзажи, архитектуру, большие пространства. Если у объектива фокусное расстояние больше 50 мм, то это телеобъектив. Он подойдет для того, чтобы снимать удаленные объекты, так и спортивные состязания. 

 

Если объектив с фокусным расстоянием в 50-70 мм, то это объектив стандартный. Как и универсальный zoom-объектив с широким диапазоном фокусных расстояний в короткую и в длинную область. 

 

Стандартные объективы, у которых фиксированное фокусное расстояние, хорошо подходят съемки портретов. Универсальные zoom-объективы подойдут при любых видах съемки. И потому «китовые» зеркальные фотокамеры комплектуются ими очень часто.  

 

Макрообъективы предоставляют хорошую возможность снимать мелкие предметы, если расстояние до них небольшое. Фокусное расстояние таких объективов, как правило, в диапазоне 50-200 мм. Макрообъектив позволяет снимать, допустим, паучка или бабочку на весь кадр.

 

«Рыбий глаз» – с фокусным расстоянием 8-15 мм и углом зрения примерно 180 градусов. За счет очень большого угла зрения в один кадр можно уловить добрую половину пространства, которое окружает. У объектива большая глубина резкости. 

 

Однако сильные геометрические искажения могут привести к тому, что получаемое изображение становится похожим на отражение в зеркальном шаре. Именно так видит рыба из воды предметы, которые расположены на берегу. Объективы «рыбий глаз» подойдет тогда, когда необходимо получить специальные эффекты. Подойдет он и для того, чтобы снимать большие пространства, архитектуру.

 

Объектив и окуляр микроскопа – Статьи на сайте Четыре глаза

Полезная информация

Главная » Статьи и полезные материалы » Микроскопы » Статьи о микроскопах, микропрепаратах и исследованиях микромира » Объектив и окуляр микроскопа В одной из наших предыдущих статьей мы рассказывали о механической системе микроскопа. Пришло время поговорить и об оптической. Самые важные и незаменимые ее элементы – объектив и окуляр микроскопа. Иногда этих аксессуаров бывает несколько – все зависит от модели оптического прибора. В детских микроскопах редко встретишь больше одного объектива и одного окуляра. А вот комплектация профессиональной модели может включать, например, шесть объективов и четыре окуляра. Зачем такое разнообразие – давайте разбираться! Окуляр устанавливается сверху, в него мы смотрим. Вместе с монокулярным микроскопом поставляется как минимум один окуляр, а вот для бинокулярных моделей нужна уже хотя бы пара. Объектив микроскопа – аксессуар, который «смотрит» на образец. Он расположен прямо над предметным столиком. В самые простые детские микроскопы устанавливают один объектив, в микроскопы любительского и профессионального уровня – не менее трех. Если объективов несколько, они фиксируются в револьверном устройстве – механизме, который позволяет их менять прямо во время наблюдений. У каждого окуляра и объектива есть свое увеличение. А увеличение микроскопа высчитывается по формуле: кратность окуляра умножить на кратность объектива. Поэтому чем больше в комплекте поставки окуляров и объективов, тем больше в микроскопе вариантов увеличений. Рассмотрим на примере. Есть два окуляра кратностью 10х и 12,5х и три объектива с кратностью 10х, 40х и 100х. На какое увеличение микроскопа можно рассчитывать? Ответ в табличке ниже.   Объектив 10х Объектив 40х Объектив 100х Окуляр 10х 100 400 1000 Окуляр 12,5х 125 500 1250 Например, мы видим, что взяв окуляр 10х и объектив 40х микроскопа, мы получили увеличение в 400 крат. Это простое перемножение характеристик выбранных оптических аксессуаров. В нашем интернет-магазине вы можете найти микроскопы с разной комплектацией и возможностями. Раздел представлен по ссылке. 4glaza.ru Март 2018 Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru. Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления. Рекомендуемые товары Смотрите также Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире: Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеосравнение фильтрованной и нефильтрованной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com) Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: жизнь в капле воды с болота (канал MAD SCIENCE, Youtube. com) Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео радиоактивной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com) Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеообзор (канал MAD SCIENCE, Youtube.com) Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео соленой воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com) Медицинские микроскопы Levenhuk MED: обзорная статья на сайте levenhuk.ru Видео! Портативный микроскоп Bresser National Geographic 20–40x и другие детские приборы линейки: видеообзор (канал «Татьяна Михеева», Youtube.com) Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Видео бактерий под микроскопом Levenhuk Rainbow 2L PLUS (канал «Микромир под микроскопом», Youtube.ru) Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 50L PLUS на сайте levenhuk.ru Видео! Подробный обзор серии детских микроскопов Levenhuk LabZZ M101 (канал Kent Channel TV, Youtube. ru) Обзор набора оптической техники Levenhuk LabZZ MTВ3 (микроскоп, телескоп и бинокль) на сайте levenhuk.ru Видео! Микроскоп Levenhuk DTX 90: распаковка и видеообзор цифрового микроскопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Видео! Видеопрезентация увлекательной и красочной книги для детей «Невидимый мир» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Большой обзор биологического микроскопа Levenhuk 3S NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru) Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow и LabZZ (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Микроскоп Levenhuk Rainbow 2L PLUS Lime\Лайм. Изучаем микромир Выбираем лучший детский микроскоп Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube. ru) Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D2L: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D50L PLUS: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Обзор биологического микроскопа Levenhuk Rainbow 50L Видео! Видеообзор школьных микроскопов Levenhuk Rainbow 2L и 2L PLUS: лучший подарок ребенку (канал KentChannelTV, Youtube.ru) Видео! Как выбрать микроскоп: видеообзор для любителей микромира (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Галерея фотографий! Наборы готовых микропрепаратов Levenhuk Микроскопия: метод темного поля Видео! «Один день инфузории-туфельки»: видео снято при помощи микроскопа Levenhuk 2L NG и цифровой камеры Levenhuk (канал LevenhukOnline, Youtube.ru) Видео! Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 2L NG Azure на телеканале «Карусель» (канал LevenhukOnline, Youtube. ru) Обзор микроскопа Levenhuk Фиксики Файер Совместимость микроскопов Levenhuk с цифровыми камерами Levenhuk Как работает микроскоп Как настроить микроскоп Как ухаживать за микроскопом Типы микроскопов Техника приготовления микропрепаратов Галерея фотографий! Что можно увидеть в микроскопы Levenhuk Rainbow 50L, 50L PLUS, D50L PLUS Сетка или шкала. Микроскоп и возможность проведения точных измерений Обычные предметы под объективом микроскопа Насекомые под микроскопом: фото с названиями Инфузории под микроскопом Изобретение микроскопа Как выбрать микроскоп Как выглядят лейкоциты под микроскопом Что такое лазерный сканирующий микроскоп? Микроскоп люминесцентный: цена высока, но оправданна Микроскоп для пайки микросхем Иммерсионная система микроскопа Измерительный микроскоп Микроскопы от самых больших профессиональных моделей до простых детских Микроскоп профессиональный цифровой Силовой микроскоп: для серьезных исследований и развлечений Лечение зубов под микроскопом Кровь человека под микроскопом Галогенные лампы для микроскопов Французские опыты – микроскопы и развивающие наборы от Bondibon Наборы препаратов для микроскопа Юстировка микроскопа Микроскоп для ремонта электроники Операционный микроскоп: цена, возможности, сферы применения «Шкаловой микроскоп» – какой оптический прибор так называют? Бородавка под микроскопом Вирусы под микроскопом Принцип работы темнопольного микроскопа Покровные стекла для микроскопа – купить или нет? Увеличение оптического микроскопа Оптическая схема микроскопа Схема просвечивающего электронного микроскопа Устройство оптического микроскопа у теодолита Грибок под микроскопом: фото и особенности исследования Зачем нужна цифровая камера для микроскопа? Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен? Микроскопы проходящего света Органоиды, обнаруженные с помощью электронного микроскопа Паук под микроскопом: фото и особенности изучения Из чего состоит микроскоп? Как выглядят волосы под микроскопом? Глаз под микроскопом: фото насекомых Микроскоп из веб-камеры своими руками Микроскопы светлого поля Механическая система микроскопа Объектив и окуляр микроскопа USB-микроскоп для компьютера Универсальный микроскоп – существует ли такой? Песок под микроскопом Муравей через микроскоп: изучаем и фотографируем Растительная клетка под световым микроскопом Цифровой промышленный микроскоп ДНК человека под микроскопом Как сделать микроскоп в домашних условиях Первые микроскопы Микроскоп стерео: купить или нет? Как выглядит раковая клетка под микроскопом? Металлографический микроскоп: купить или не стоит? Флуоресцентный микроскоп: цена и особенности Что такое «ионный микроскоп»? Грязь под микроскопом Как выглядит клещ под микроскопом Как выглядит червяк под микроскопом Как выглядят дрожжи под микроскопом Что можно увидеть в микроскоп? Зачем нужны исследовательские микроскопы? Бактерии под микроскопом: фото и особенности наблюдения На что влияет апертура объектива микроскопа? Аскариды под микроскопом: фото и особенности изучения Как использовать микропрепараты для микроскопа Изучаем ГОСТ: микроскопы, соответствующие стандартам Микроскоп инструментальный – купить или нет? Где купить отсчетный микроскоп и зачем он нужен? Атом под электронным микроскопом Как кусает комар под микроскопом Как выглядит муха под микроскопом Амеба: фото под микроскопом Подкованная блоха под микроскопом Вша под микроскопом Плесень хлеба под микроскопом Зубы под микроскопом: фото и особенности наблюдения Снежинка под микроскопом Бабочка под микроскопом: фото и особенности наблюдений Самый мощный микроскоп – как выбрать правильно? Рот пиявки под микроскопом Мошка под микроскопом: челюсти и строение тела Микробы на руках под микроскопом – как увидеть? Вода под микроскопом Как выглядит глист под микроскопом Клетка под световым микроскопом Клетка лука под микроскопом Мозги под микроскопом Кожа человека под микроскопом Кристаллы под микроскопом Основное преимущество световой микроскопии перед электронной Конфокальная флуоресцентная микроскопия Зондовый микроскоп Принцип работы сканирующего зондового микроскопа Почему трудно изготовить рентгеновский микроскоп? Макровинт и микровинт микроскопа – что это такое? Что такое тубус в микроскопе? Главная плоскость поляризатора На что влияет угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора? Назначение поляризатора и анализатора Метод изучения – микроскопия на практике Микроскопия осадка мочи: расшифровка Анализ «Микроскопия мазка» Сканирующая электронная микроскопия Методы световой микроскопии Оптическая микроскопия (световая) Световая, люминесцентная, электронная микроскопия – разные методы исследований Темнопольная микроскопия Фазово-контрастная микроскопия Поляризаторы естественного света Шотландский физик, придумавший поляризатор Механизм фокусировки в микроскопе Что такое полевая диафрагма? Микроскоп Микромед: инструкция по эксплуатации Микроскоп Микмед: инструкция по эксплуатации Где найти инструкцию микроскопа «ЛОМО»? Микроскопы Micros: руководство пользователя Какую функцию выполняют зажимы на микроскопе Рабочее расстояние объектива микроскопа Микропрепарат для микроскопа своими руками Метод висячей капли Метод раздавленной капли Тихоходка под микроскопом Аппарат Гольджи под микроскопом Чем занять детей дома? Чем заняться на карантине дома? Чем заняться школьникам на карантине? Выбираем микроскоп: отзывы имеют значение? Микроскоп для школьника: какой выбрать? Немного об оптовой закупке микроскопов и иной оптической техники Во сколько увеличивает лупа? Где купить лампу-лупу – косметологическую модель с подсветкой? Какую купить лампу-лупу для маникюра? Можно ли купить лампу-лупу для наращивания ресниц в интернет-магазине? Лампа-лупа косметологическая на штативе: купить домой или нет? Лупа бинокулярная с принадлежностями Как выглядит лупа для нумизмата? Лупа-лампа – лупа для рукоделия с подсветкой «Лупа на стойке» – что это за оптический прибор? Лупа – проектор для увеличенного изображения Делаем лупу своими руками Основные функции лупы Где найти лупу? Лупа бинокулярная – цена возможностей Лупа канцелярская: выбираем оптическую технику для офиса Как выглядит коронавирус под микроскопом? Как называется главная часть микроскопа? Где купить блоки питания для микроскопа? Строение объектива микроскопа Как выглядят продукты под микроскопом Что покажет музей микроминиатюр Особенности и применение методов окрашивания клеток

Объектив микроскопа | Микроскопия — Микросистемы

«Свет — самое тёмное место в физике»

Объектив микроскопа – линза или система линз, собирающая и фокусирующая световые лучи от наблюдаемого объекта для получения изображения. Для увеличения изображения, необходимо увеличить угол зрения на объекте. Если Вам необходимо рассмотреть какой-то объект более детально, то достаточно приблизить его к глазам, но если Вам необходимо рассмотреть микроскопические объекты, то нужны мощные линзы. Первое, что нужно знать для понимания оптики: оптическое изображение – это световая проекция от видимых точек на плоскость. Чем ярче, контрастнее и многочисленнее точки – тем ярче, контрастнее и чётче изображение.

Объективы классифицируются по степени коррекции аберраций (оптических искажений) и линейному увеличению:

ПЛАН – в таких объективах исправлены сферические аберрации. Всё изображение резкое и четкое.

АХРОМАТ – в этих объективах исправлены хроматические аберрации для двух длин волн (красный и синий, либо красный и зелёный), то есть волны с этими длинами волн, сфокусированы в одной точке.

ФЛЮОРИТ (ФЛУОТАР, ФЛУОРИТ/ПОЛУАПОХРОМАТ) – в таких объективах скорректированы хроматические аберрации для нескольких длин волн. Так же такие объективы пропускают намного больше света, чем Ахроматы. Применяются для исследований в УФ спектре, поскольку используются специальные стекла с пропусканием в УФ области спектра.

АПОХРОМАТ – в таких объективах скорректированы аберрации для четырех и более длин волн. Обеспечивают превосходную цветопередачу и яркость изображения. Пропускают больше света из ИК и видимого спектра, чем Флюорит, но меньше УФ.

СУПЕРАПОХРОМАТ – самые сбалансированные объективы, отличаются наилучшей цветопередачей. Пропускают волны в видимом диапазоне, УФ и ИК.

Объективы

Маркировка объективов Olympus:

Термины:

Парфокальность – расстояние от посадочной резьбы объектива до микроскопируемого объекта. Это изменение рабочего расстояния, обратно пропорциональное изменению увеличения объектива, благодаря чему нам не нужно перефокусироваться после смены объектива, ведь чем больше увеличение объектива, тем он длиннее.

Числовая апертура – это безразмерная величина, которая характеризует диапазон углов, в которых оптическая система может принимать или испускать свет. В микроскопии от числовой апертуры напрямую зависит и разрешение.

Разрешение – это минимальное различимое расстояние между двумя соседними точками.

Поле зрения – диаметр видимого изображения на исследуемом объекте.

Иммерсия – специальная жидкость с определённым коэффициентом преломления, служащая средой для прохождения света между исследуемым объектом и объективом для увеличения апертуры.

Рабочее расстояние – расстояние от линзы до исследуемого объекта, в пределах которого его изображение будет резким.

Оптическая система с коррекцией на бесконечность – свет, собранный от образца, проходит через линзы объектива параллельными лучами. Параллельные лучи преломляются в линзах тубуса и фокусируется в промежуточное изображение.

Такая корректировка даёт неоспоримые преимущества: можно изменять расстояние между тубусом и объективом, добавлять модули для ортоскопии, коноскопии, дополнительные светоделители и прочие.

Поляризационный объектив (P) – объектив, изготовленный из специального стекла без внутренних напряжений.

Объектив для фазового контраста (PH) – объектив со встроенным фазовым кольцом.

Объективы Olympus подразделяются на сферы использования: для естественных наук и материаловедения. Виды объективов:

UPLSAPO – Универсальные План Суперапохромат, объективы с максимально возможной коррекцией в видимой части спектра, ближнем УФ и ИК. Имеется регулировка рабочего расстояния и апертуры. Такие объективы используются в конфокальных микроскопах и оптических системах сверхвысокого разрешения. Забудьте «мыльное» изображение в школьных микроскопах, в эти объективы вы сможете рассмотреть даже органеллы клеток, но для этого класса оборудования, такая задача не ставится. Такие объективы предназначены для конфокальных микроскопов, слайд-сканнеров и инспекционных систем. Обратите внимание на график светопропускания. Многие ошибочно думают, что пропускание такого широкого спектра лучей – невозможно, но факты говорят сами за себя.

PLAPON – План Апохромат, объективы с коррекцией в видимом диапазоне, ближнем УФ и частично ИК. Хорошее решение для спектрометрии и исследований в ИК диапазоне.

UPLFLN – Универсальные План Флюорит, объективы с коррекцией в видимом диапазоне и УФ. Предпочтителен при недостатке освещения, т.к. пропускает больше всего света. Лучшие друзья биологов, медиков и криминалистов. Слабая флуоресценция – серьёзная проблема для естественных наук, а учитывая, что каждая линза, даже просветлённая, рассеивает 2-5% света. В системе из 8 линз недостаток чувствуется очень остро. В этих объективах используется специальное низкодисперсное (UD) стекло и минерал флюорит, которое пропускает максимально возможное количество света. Изображение в этих объективах выглядит максимально сочным, ярким и резким, потому что в нём скорректированы практически все хроматические аберрации. У флюоритов низкий уровень дисперсии, поэтому расхождение света минимально и пользователь не видит цветного гало, даже на максимальном приближении.

PLN – План Ахромат, объективы с коррекцией в видимом диапазоне (голубой, зелёный, жёлтый). Эти объективы – стандарт для любой клинико-диагностической лаборатории. Хорошо пропускают свет во всём видимом спектре, а План коррекция позволяет работать со всем полем зрения без дополнительной перефокусировки.

ACHN – Ахромат, объективы без коррекции сферических аберраций, но с частичной коррекцией хроматизмов. Эти недорогие объективы подойдут для образовательных учреждений и любителей.

LCACHN – Ахромат с большим рабочим расстоянием, недорогие объективы предназначенные для исследования объектов с выраженным неровным профилем.

CPLFLN – План Флюорит для прецентрированного фазового контраста. Прецентрированный фазовый контраст, это одно из чудес современной оптики, ведь его нельзя сбить и не нужно каждый раз тратить время на точную настройку. У этих объективов большое рабочее расстояние, поэтому их используют в инвертированных микроскопов для микроскопии культур в специальной посуде.

APO – Апохромат, скорректированы многие хроматические аберрации в видимом, ближнем УФ и ИК диапазоне. Передаёт истинные цвета изображения и может использоваться для цитологии и гистологии.

UPLFL-P – План Флюорит для поляризации, сочетает в себе все достоинства флюорита и свободного от внутренних напряжений стекла. Универсальный светосильный объектив, в сочетании с линзой Бертрана отлично подходит для поляризации и ДИК. Эти объективы используют кристаллографы и минерологи, криминалисты, исследователи различных волокон. Поляризация один из основных методов контрастирования, ведь она не требует предварительной подготовки образцов, поэтому данные объективы широко распространены.

XLFLUOR – Флюорит для флуоресцентных исследований на малых увеличениях. Объектив уникален как по позиционированию, так и по исполнению. Обнаружить флуоресценцию в крупных объектах гораздо сложнее, чем рассмотреть её на большом увеличении. Всё дело в засветке и крайне малой светимости для малого увеличения, но у этого объектива малое поле зрения, максимально возможная (для малого увеличения) апертура, а значит высокая чувствительность.

MPLAPO – План Ахромат для материаловедения. Рассчитан на работу в отражённом свете, то есть свет падает через объектив на образец и отразившись от образца проходит через объектив и попадает на окуляры. Блики от осветителя отражённого света отсутствуют. Эти объективы устанавливаются в металлографических микроскопах, микроскопах для исследований нано материалов и мельчайших структур. В первую очередь – это исследовательские объективы.

MPLFLN – План Флюорит для материаловедения. Хорошая просветлённая оптика отлично подойдёт для изучения материалов, а ультрафиолете, а также ДИК контрасте.

MPLFLN-BD – План Флюорит для материаловедения, для светлого и тёмного поля. Свет в этом объективе попадает от осветителя на образец, через специальные каналы в стенках объектива, благодаря чему, реализуется метод тёмного поля.

MPLFLN-DBP — План Флюорит для материаловедения, для светлого, тёмного поля и поляризации. Отличается от предыдущего оптикой без напряжений. Лучшее, из доступного на данный момент, в среднем ценовом сегменте профессиональных микроскопов.

LMPLFLN – План Флюорит для материаловедения с большим рабочим расстоянием. Сделать объектив с большим рабочим расстоянием – весьма нетривиальная задача, потому что длиннофокусные линзы дают менее чёткое изображение.

MPLN – План Ахромат для материаловедения. Рядовые объективы, которые отлично подойдут для несложных исследований в металлографии, химии и электронике.

MPlanIR – Объективы для ИК микроскопии. Переключение между ИК и видимым освещением требует от обычного объектива фокусировку и подстройку освещения. С ИК коррекцией этого делать не нужно. Это не только экономия времени, но и повышенная точность.

По вопросам консультации и поставки — свяжитесь с нами любым удобным способом:

+7 (495) 234-23-32 

[email protected]

Форма обратной связи

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз? Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли увидеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать успокаивающие лучи света далеко через океан.Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь. Некоторые автомобильные фары Используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает.Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линза (называемая выпуклой линзой) очень похожа на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, в то время как вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она искривляет световые лучи при их прохождении. это так, что они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле происходят — и это то, что заставляет предметы, видимые через линзу, казаться либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Линзы выпуклые

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпирают наружу в центре, придавая классическую чечевицеобразную форму.А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки дальних световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся. Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзах. линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из точки. за линзой — фокус.Расстояние от центра объектива до точки фокусировки, опять же, является фокусным расстоянием объектива. Однако в этом случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальной точкой фокусировки.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз.Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Рекламные ссылки

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы значительно увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта чем другие. Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощным линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи.Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять, почему: обычное стекло было бы похоже на линза с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусировала бы световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткий промежуток времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием. Настоящая линза находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусные расстояния, написанные либо в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями.Диоптрийное измерение линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для фотоаппарата, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как.Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является основным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с маленьким числом f делают изображение ярче. Объективы с большим числом f имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Линзы регулируемые

Фото: Объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×).Его фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну. Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сосредоточился на чем-то более близком или далеком? Наши собственные глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигать их вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических фотоаппаратах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы, цифровые фотоаппараты, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и смазывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: В этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в ХХ века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливали с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Из-за этого световые лучи отклоняются от правильного пути, создавая нечеткое изображение. или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы что ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди теперь предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно формовать по форме, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле, чем стеклянные линзы. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я полил водой чайной ложкой очень медленно и осторожно.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Использование пипетки, пипетки, шприца, чайной ложки или даже наконечника вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы должны увидеть, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите каплю воды? Что, если вы оторвете пластик от бумаги и пододвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграться и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных приборных панелях.

Наши глаза содержат, наверное, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-либо, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Насколько это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас прибегают к дополнительным линзам. конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Есть все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнечном свете и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, в то время как сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще более детально. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Вы можете даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Возможно, вы не заметили, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, на самом деле не так уж и много. Иногда производились ранние линзы из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовался как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедных.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди узнали, как делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ханса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступными, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных. (иногда называемое «минеральным стеклом», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов).Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорогие, и они могут разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал из возможных. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для возраста 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г.Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Йоханнес Худде и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвина Болта, Тимена Коквита и Майкла Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы, как правило, тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли появиться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков, начиная с 13 века (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эти контактные линзы? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• Питер Джарет «Более ясное зрение после катаракты». The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На сайте есть немало онлайн-экспонатов, которые стоит посетить.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз? Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли увидеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать успокаивающие лучи света далеко через океан.Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь. Некоторые автомобильные фары Используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает.Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линза (называемая выпуклой линзой) очень похожа на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, в то время как вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она искривляет световые лучи при их прохождении. это так, что они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле происходят — и это то, что заставляет предметы, видимые через линзу, казаться либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Линзы выпуклые

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпирают наружу в центре, придавая классическую чечевицеобразную форму.А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки дальних световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся. Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзах. линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из точки. за линзой — фокус.Расстояние от центра объектива до точки фокусировки, опять же, является фокусным расстоянием объектива. Однако в этом случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальной точкой фокусировки.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз.Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Рекламные ссылки

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы значительно увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта чем другие. Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощным линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи.Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять, почему: обычное стекло было бы похоже на линза с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусировала бы световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткий промежуток времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием. Настоящая линза находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусные расстояния, написанные либо в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями.Диоптрийное измерение линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для фотоаппарата, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как.Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является основным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с маленьким числом f делают изображение ярче. Объективы с большим числом f имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Линзы регулируемые

Фото: Объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×).Его фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну. Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сосредоточился на чем-то более близком или далеком? Наши собственные глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигать их вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических фотоаппаратах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы, цифровые фотоаппараты, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и смазывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: В этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в ХХ века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливали с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Из-за этого световые лучи отклоняются от правильного пути, создавая нечеткое изображение. или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы что ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди теперь предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно формовать по форме, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле, чем стеклянные линзы. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я полил водой чайной ложкой очень медленно и осторожно.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Использование пипетки, пипетки, шприца, чайной ложки или даже наконечника вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы должны увидеть, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите каплю воды? Что, если вы оторвете пластик от бумаги и пододвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграться и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных приборных панелях.

Наши глаза содержат, наверное, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-либо, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Насколько это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас прибегают к дополнительным линзам. конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Есть все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнечном свете и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, в то время как сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще более детально. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Вы можете даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Возможно, вы не заметили, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, на самом деле не так уж и много. Иногда производились ранние линзы из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовался как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедных.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди узнали, как делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ханса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступными, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных. (иногда называемое «минеральным стеклом», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов).Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорогие, и они могут разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал из возможных. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для возраста 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г.Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Йоханнес Худде и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвина Болта, Тимена Коквита и Майкла Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы, как правило, тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли появиться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков, начиная с 13 века (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эти контактные линзы? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• Питер Джарет «Более ясное зрение после катаракты». The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На сайте есть немало онлайн-экспонатов, которые стоит посетить.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз? Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли увидеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать успокаивающие лучи света далеко через океан.Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь. Некоторые автомобильные фары Используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает.Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линза (называемая выпуклой линзой) очень похожа на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, в то время как вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она искривляет световые лучи при их прохождении. это так, что они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле происходят — и это то, что заставляет предметы, видимые через линзу, казаться либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Линзы выпуклые

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпирают наружу в центре, придавая классическую чечевицеобразную форму.А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки дальних световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся. Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзах. линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из точки. за линзой — фокус.Расстояние от центра объектива до точки фокусировки, опять же, является фокусным расстоянием объектива. Однако в этом случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальной точкой фокусировки.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз.Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Рекламные ссылки

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы значительно увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта чем другие. Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощным линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи.Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять, почему: обычное стекло было бы похоже на линза с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусировала бы световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткий промежуток времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием. Настоящая линза находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусные расстояния, написанные либо в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями.Диоптрийное измерение линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для фотоаппарата, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как.Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является основным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с маленьким числом f делают изображение ярче. Объективы с большим числом f имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Линзы регулируемые

Фото: Объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×).Его фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну. Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сосредоточился на чем-то более близком или далеком? Наши собственные глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигать их вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических фотоаппаратах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы, цифровые фотоаппараты, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и смазывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: В этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в ХХ века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливали с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Из-за этого световые лучи отклоняются от правильного пути, создавая нечеткое изображение. или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы что ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди теперь предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно формовать по форме, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле, чем стеклянные линзы. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я полил водой чайной ложкой очень медленно и осторожно.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Использование пипетки, пипетки, шприца, чайной ложки или даже наконечника вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы должны увидеть, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите каплю воды? Что, если вы оторвете пластик от бумаги и пододвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграться и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных приборных панелях.

Наши глаза содержат, наверное, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-либо, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Насколько это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас прибегают к дополнительным линзам. конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Есть все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнечном свете и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, в то время как сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще более детально. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Вы можете даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Возможно, вы не заметили, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, на самом деле не так уж и много. Иногда производились ранние линзы из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовался как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедных.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди узнали, как делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ханса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступными, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных. (иногда называемое «минеральным стеклом», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов).Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорогие, и они могут разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал из возможных. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для возраста 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г.Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Йоханнес Худде и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвина Болта, Тимена Коквита и Майкла Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы, как правило, тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли появиться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков, начиная с 13 века (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эти контактные линзы? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• Питер Джарет «Более ясное зрение после катаракты». The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На сайте есть немало онлайн-экспонатов, которые стоит посетить.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз? Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли увидеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать успокаивающие лучи света далеко через океан.Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь. Некоторые автомобильные фары Используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает.Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линза (называемая выпуклой линзой) очень похожа на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, в то время как вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она искривляет световые лучи при их прохождении. это так, что они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле происходят — и это то, что заставляет предметы, видимые через линзу, казаться либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Линзы выпуклые

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпирают наружу в центре, придавая классическую чечевицеобразную форму.А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки дальних световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся. Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзах. линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из точки. за линзой — фокус.Расстояние от центра объектива до точки фокусировки, опять же, является фокусным расстоянием объектива. Однако в этом случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальной точкой фокусировки.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз.Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Рекламные ссылки

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы значительно увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта чем другие. Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощным линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи.Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять, почему: обычное стекло было бы похоже на линза с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусировала бы световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткий промежуток времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием. Настоящая линза находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусные расстояния, написанные либо в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями.Диоптрийное измерение линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для фотоаппарата, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как.Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является основным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с маленьким числом f делают изображение ярче. Объективы с большим числом f имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Линзы регулируемые

Фото: Объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×).Его фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну. Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сосредоточился на чем-то более близком или далеком? Наши собственные глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигать их вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических фотоаппаратах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы, цифровые фотоаппараты, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и смазывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: В этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в ХХ века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливали с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Из-за этого световые лучи отклоняются от правильного пути, создавая нечеткое изображение. или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы что ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди теперь предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно формовать по форме, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле, чем стеклянные линзы. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я полил водой чайной ложкой очень медленно и осторожно.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Использование пипетки, пипетки, шприца, чайной ложки или даже наконечника вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы должны увидеть, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите каплю воды? Что, если вы оторвете пластик от бумаги и пододвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграться и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных приборных панелях.

Наши глаза содержат, наверное, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-либо, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Насколько это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия.О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас прибегают к дополнительным линзам. конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Есть все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнечном свете и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, в то время как сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще более детально. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Вы можете даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Возможно, вы не заметили, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, на самом деле не так уж и много. Иногда производились ранние линзы из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовался как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедных.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди узнали, как делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ханса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступными, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных. (иногда называемое «минеральным стеклом», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов).Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорогие, и они могут разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал из возможных. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для возраста 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г.Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Йоханнес Худде и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвина Болта, Тимена Коквита и Майкла Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы, как правило, тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли появиться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков, начиная с 13 века (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эти контактные линзы? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• Питер Джарет «Более ясное зрение после катаракты». The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На сайте есть немало онлайн-экспонатов, которые стоит посетить.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое Google Lens и как он работает?

(Pocket-lint) — Google Lens — это технология на базе искусственного интеллекта, которая использует камеру вашего смартфона и глубокое машинное обучение, чтобы не только обнаруживать объект перед объективом камеры, но и понимать его, а также предлагать такие действия, как сканирование, перевод, покупки. , и более.

Объектив

был одним из крупнейших анонсов Google в 2017 году и эксклюзивной функцией Google Pixel, когда этот телефон был выпущен. С тех пор Google Lens появился на большинстве устройств Android — если у вас его нет, приложение доступно для загрузки в Google Play.

Что такое Google Lens?

Google Lens позволяет вам навести телефон на что-то, например на определенный цветок, а затем спросить Google Assistant, на какой объект вы указываете. Вам не только сообщат ответ, но и предложат варианты, основанные на объекте, например, у ближайших флористов, в случае цветка.

Другие примеры того, что может делать Google Lens, включают возможность сфотографировать наклейку SSID на задней панели маршрутизатора Wi-Fi, после чего ваш телефон автоматически подключится к сети Wi-Fi без необходимости каких-либо действий. еще. Да, больше не нужно лезть под шкаф, чтобы прочитать пароль, набирая его на телефоне. Теперь с Google Lens вы можете буквально наводить и снимать.

Pocket-lint

Google Lens распознает рестораны, клубы, кафе и бары, показывая вам всплывающее окно с обзорами, адресами и часами работы.Впечатляет способность распознавать повседневные предметы. Он распознает руку и предложит смайлики с изображением большого пальца вверх, что немного забавно, но направит его на напиток, и он попытается выяснить, что это такое.

Мы протестировали эту функциональность с бокалом белого вина. Он не предлагал нам белое вино, но предлагал целый ряд других алкогольных напитков, позволяя вам затем просмотреть, что они из себя представляют, как их приготовить и так далее. Это показывает, что, хотя Lens быстрый и умный, он не всегда точен.

Мы также протестировали его со многими садовыми растениями и обнаружили, что это действительно полезный способ узнать, что вы выращиваете.

Что умеет Google Lens?

Помимо описанных выше сценариев, Google Lens предлагает следующие функции:

• Translate: Вы можете навести свой телефон на текст и, подключив Google Translate, переводить текст в реальном времени прямо у вас на глазах. Это также может работать в автономном режиме.
  
• Интеллектуальный выбор текста : вы можете навести камеру телефона на текст, затем выделить этот текст в Google Lens и скопировать его для использования на телефоне.Так, например, представьте, что вы указываете своим телефоном пароль Wi-Fi и можете скопировать / вставить его на экран входа в систему Wi-Fi.
• Интеллектуальный поиск текста : когда вы выделяете текст в Google Lens, вы также можете искать этот текст с помощью Google. Это удобно, например, если вам нужно найти определение слова.
• Покупки : Если вы видите платье, которое вам нравится, во время покупок, Google Lens может идентифицировать этот предмет и аналогичные предметы одежды. Это работает практически для любого предмета, о котором вы только можете подумать, при доступе к покупкам или обзорам.
• Вопросы о домашнем задании Google : Верно, вы можете просто просмотреть вопрос и посмотреть, что придумает Google.
• Поиск вокруг вас : если вы наведете камеру вокруг себя, Google Lens обнаружит и идентифицирует ваше окружение. Это могут быть сведения о достопримечательностях или сведения о типах еды, включая рецепты.

Как работает Google Lens?

Приложение Google Lens

У Google есть отдельное приложение на Android для Google Lens, если вы хотите сразу познакомиться с функциями.Вы можете получить доступ к Google Lens с помощью целого ряда других методов, как подробно описано ниже.

Google

Опыт будет одинаковым, какой бы подход вы ни выбрали; при нажатии на значок «Объектив» в Google Assistant открывается тот же вид, что и в приложении «Объектив».

Google Фото

В Google Фото Google Lens может определять здания или ориентиры, например, предлагая пользователям маршруты и часы работы для них. Также будет возможность представить информацию об известном произведении искусства.Возможно, это решит спор о том, улыбается Мона Лиза или нет.

Pocket-lint

При просмотре изображений в Google Фото вы увидите значок Google Lens в нижней части окна. При нажатии на значок на вашем изображении появятся точки сканирования, а затем Google предложит варианты.

Приложение камеры

В некоторых телефонах Android Google Lens был напрямую добавлен в собственное приложение камеры устройства. Он может находиться в разделе «Еще», но будет отличаться в зависимости от производителя и пользовательского интерфейса.

На iPhone

Если вы хотите получить доступ к Google Lens на iPhone, вы можете получить его через приложение Google. Это приложение охватывает ряд сервисов Google, встроенных в устройства Android. После того, как вы установили приложение, вы можете перейти в раздел Google Lens, предоставить ему разрешение на доступ к вашей камере iPhone, и вперед — вы получите все вышеперечисленные функции.

Какие устройства поддерживают Google Lens?

Если вы являетесь пользователем устройства Android, вы можете получить доступ к приложению. Однако есть некоторые исключения, такие как телефоны с запрещенными службами Google, например, от Huawei, поэтому стоит проверить в Google Play, чтобы узнать, сможете ли вы их получить.

Он также доступен на iPhone или iPad, как описано выше.

Стоит ли Apple Music того? Попробуйте бесплатную стриминговую службу Apple в течение 3 месяцев Автор: Pocket-lint International Promotion · 16 сентября 2021

Что дальше с Google Lens?

Учитывая, что Google Lens представляет собой передовую технологию камеры и ее реализацию Google, на горизонте постоянно появляются небольшие обновления и, по слухам, функции для приложения.

Благодаря широкой доступности на устройствах Android и iPhone, с Google Lens всегда есть что открыть.

Подробнее об этой истории

Эта статья была первоначально опубликована в 2017 году и была обновлена ​​с учетом меняющейся информации.

Написано Крисом Холлом и Бриттой О’Бойл. Первоначально опубликовано 17 мая 2017 г. .

определение линзы по The Free Dictionary

«Рулевой помещен в застекленную коробку, которая возвышается над корпусом« Наутилуса »и снабжена линзами». Я увидел маленький мир вокруг меня через линзы очков моего хозяина и сообщил его тоном. и его отношение, с его самодовольным презрением, его эффектными вздохами, его поверхностной сатирой. Жизнь — это череда настроений, подобная нитке бус, и когда мы проходим через них, они оказываются разноцветными линзами, которые рисуют мир своим собственный оттенок, и каждый показывает только то, что находится в его фокусе.Через определенные промежутки времени трубы пронизывают крышу этого подземного города и с помощью линз и отражателей пропускают солнечный свет, смягченный и рассеянный, чтобы рассеять то, что иначе было бы киммерийской тьмой. Аппарат, который вы видели, похож на перевернутый телескоп с различные необычные линзы, обработанные новым способом. Когда человек читает в постели и кладет свой нож для бумаги, он не может найти его снова, если он меньше сабли; эта шляпа была такой же упрямой, как и любой нож для бумаги, и в конце концов нам пришлось отказаться от нее; но мы нашли фрагмент, который когда-то принадлежал оперному бокалу, и, раскапывая и переворачивая камни, мы постепенно собрали все линзы, цилиндры и различные мелочи, которые нужны для создания полного оперного бокала.Перри на мгновение посмотрел через линзы, а затем повернулся ко мне с улыбкой: «Мои глаза уже не те, какими были когда-то, и мне нужны эти мощные линзы для моей работы или для того, чтобы отчетливо видеть черты людей вокруг меня». Теперь, когда он молчаливо разорвал дипломатические отношения, это стало совершенно неуловимым и неосязаемым; но Шелдон почувствовал то, что он считал растущим антагонизмом, и тут же усилил его через ревнивые линзы глаз своего любовника. Затем я расспросил мумию о горящих очках и линзах и, в целом, о производстве стекла; но я не закончил свои расспросы, как молчаливый член снова тихонько коснулся меня локтя и умолял меня, ради бога, взглянуть на Диодора Сицилийского.Пол занимался полировкой нескольких линз, которые были расположены вдоль подоконника. Я все еще перебирал сломанные линзы и изогнутые оправы, когда Раффлз споткнулся и чуть не упал, с задыхающимся криком, который он не попытался сдержать.

Преломление и лучевая модель света

Если кусок стекла или другого прозрачного материала принимает соответствующую форму, возможно, что параллельные падающие лучи либо сходятся к точке, либо кажутся расходящимися от точки. Стекло такой формы называется линзой.

Линза — это просто тщательно отшлифованный или отформованный кусок прозрачного материала, который преломляет световые лучи таким образом, чтобы формировать изображение. Линзы можно рассматривать как серию крошечных преломляющих призм, каждая из которых преломляет свет, создавая собственное изображение. Когда эти призмы действуют вместе, они создают яркое изображение, сфокусированное в одной точке.

Типы линз

Есть множество типов линз.Линзы отличаются друг от друга формой и материалами, из которых они сделаны. Наше внимание будет сосредоточено на линзах, которые симметричны относительно своей горизонтальной оси — известной как главная ось . В этом разделе мы разделим линзы на собирающие и расходящиеся линзы. Сводящая линза — это линза, которая собирает световые лучи, идущие параллельно ее главной оси. Сходящиеся линзы можно определить по их форме; они относительно толстые по середине и тонкие по верхнему и нижнему краям.Рассеивающая линза — это линза, которая рассеивает лучи света, идущие параллельно ее главной оси. Рассеивающие линзы также можно определить по их форме; они относительно тонкие по середине и толстые по верхнему и нижнему краям.

Двойная выпуклая линза симметрична как по горизонтальной, так и по вертикальной оси. Каждую из двух граней линзы можно рассматривать как изначально часть сферы. Тот факт, что двойная выпуклая линза толще в середине, является индикатором того, что она будет собирать лучи света, идущие параллельно ее главной оси.Двойная выпуклая линза — это собирающая линза. Двойная вогнутая линза также симметрична как по горизонтальной, так и по вертикальной оси. Две стороны двойной вогнутой линзы можно рассматривать как изначально часть сферы. Тот факт, что двойная вогнутая линза тоньше посередине, является индикатором того, что она будет расходить лучи света, идущие параллельно ее главной оси. Двойная вогнутая линза — это рассеивающая линза. Эти два типа линз — двойная выпуклая и двойная вогнутая — будут единственными типами линз, которые будут обсуждаться в этом разделе Учебного пособия по физике.

Язык линз

Когда мы начнем обсуждать преломление световых лучей и формирование изображений этими двумя типами линз, нам понадобится использовать различные термины. Многие из этих терминов должны быть вам знакомы, потому что они уже обсуждались на Модуле 13. Если вы не уверены в значении этих терминов, потратьте некоторое время на их повторение, чтобы их значение прочно вошло в ваш разум.Они будут важны по мере прохождения Урока 5. Эти термины описывают различные части линзы и включают такие слова, как

Главная ось	Вертикальная плоскость
Координатор	Фокусное расстояние

Если бы симметричная линза представлялась срезом сферы, тогда была бы линия, проходящая через центр сферы и присоединяющаяся к зеркалу точно в центре линзы.Эта воображаемая линия известна как главная ось . Линза также имеет воображаемую вертикальную ось , которая делит симметричную линзу пополам. Как упоминалось выше, световые лучи, падающие на любую сторону линзы и идущие параллельно главной оси, будут либо сходиться, либо расходиться. Если световые лучи сходятся (как в собирающей линзе), они сходятся в точку. Эта точка известна как фокусная точка собирающей линзы. Если световые лучи расходятся (как в расходящейся линзе), то расходящиеся лучи можно проследить в обратном направлении, пока они не пересекутся в одной точке.Эта точка пересечения известна как фокусная точка расходящейся линзы. Фокусная точка обозначена буквой F на схемах ниже. Обратите внимание, что у каждого объектива есть две точки фокусировки — по одной с каждой стороны объектива. В отличие от зеркал, линзы могут пропускать свет через любую сторону, в зависимости от того, откуда исходят падающие лучи. Следовательно, у каждого объектива есть две возможные точки фокусировки. Расстояние от зеркала до фокальной точки известно как фокусное расстояние (сокращенно f ).Технически линза не имеет центра кривизны (по крайней мере, не имеет значения для нашего обсуждения). Однако у объектива есть воображаемая точка, которую мы называем точкой 2F . Это точка на главной оси, которая вдвое дальше от вертикальной оси, чем точка фокусировки.

По мере того, как мы обсуждаем характеристики изображений, создаваемых сходящимися и расходящимися линзами, эти термины будут приобретать все большее значение.Помните, что эта страница находится здесь, и обращайтесь к ней по мере необходимости.

Мы хотели бы предложить … Зачем просто читать об этом и когда можно с этим взаимодействовать? Взаимодействовать — это именно то, что вы делаете, когда используете одно из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного приложения Optics Bench Interactive. Вы можете найти это в разделе Physics Interactives на нашем сайте.Optics Bench Interactive предоставляет учащимся интерактивную среду для изучения формирования изображений с помощью линз и зеркал.