Σάββατο, 25 Φεβρουαρίου 2012 20:27

φακός

Written by
Rate this item
(0 votes)
φακός (Οπτ.). Οπτικό σύστημα που αποτελείται από ένα οπτικό ομοιογενές διαφανές μέσο, το οποίο καταλήγει σε δύο διαθλαστικές επιφάνειες (πλευρές)· οι φ. χρησιμοποιούνται μεμονωμένοι (για παράδειγμα μεγεθυντικοί φ.) ή ως μέρη σύνθετων οπτικών συστημάτων με σκοπό να δώσουν στον παρατηρητή μια προσιτή εικόνα (είδωλο) ενός αντικειμένου. Ανάλογα με τις περιπτώσεις, το είδωλο μπορεί να είναι είτε μεγαλύτερο είτε μικρότερο από το αντικείμενο, πραγματικό ή φανταστικό. Οι διάφοροι τύποι διακρίνονται ανάλογα με τη διάταξη (και το είδος) των διαθλαστικών τους πλευρών. Οι κορυφές των επιφανειών, που ορίζουν τον φ., βρίσκονται στην ίδια ευθεία, στον οπτικό άξονα του φ. Ο πιο απλός τύπος φ. έχει δύο σφαιρικές επιφάνειες τόσο κοντά ώστε να μπορούμε να αγνοήσουμε την απόστασή τους, και ονομάζεται λεπτός. Στην περίπτωση αυτή το ενδιάμεσο σημείο των δύο κορυφών είναι το οπτικό κέντρο του φ. και ο οπτικός άξονας αυτού ορίζεται από τα δύο κέντρα καμπυλότητας των σφαιρικών επιφανειών. Στην περίπτωση των λεπτών φ. ισχύουν όλες οι ιδιότητες των κεντρικών οπτικών συστημάτων. Ιδιαίτερα, για έναν φ., ο οπαίος έχει βυθιστεί σε ένα μέσο με δείκτη διάθλασης ν1, αν R και R’ είναι οι ακτίνες καμπυλότητας των πλευρών, ν2 ο δείκτης διάθλασης του υλικού, που αποτελεί τον φ., δ0 και δ1 αντίστοιχα οι αποστάσεις από την κορυφή του φ. ενός σημείου του αντικειμένου και του αντίστοιχου σημείου του ειδώλου, ισχύει η σχέση:



Στη σχέση αυτή, τα δ0 και δ1 λαμβάνουν θετικές ή αρνητικές τιμές με βάση μια σειρά συμβάσεων προσήμου (που εξαρτώνται από τη θέση του αντικειμένου ή του ειδώλου σε σχέση είτε με το προσπίπτον είτε το εξερχόμενο φως προς/από τη διαθλαστική επιφάνεια του φακού). Όταν ο φ. έχει βυθιστεί στον αέρα, το κλάσμα v2/v1 (στην περίπτωση αυτή υποδηλώνεται απλώς με ν) είναι ο σχετικός δείκτης διάθλασης σε σχέση με τον αέρα, του γυαλιού από το οποίο αποτελείται ο φ. Οι εστίες ενός φ. ορίζονται ανάλογα με τις εστίες των οπτικών συστημάτων και αποδεικνύεται ότι οι εστιακές αποστάσεις είναι ίσες, έτσι ώστε να μιλάμε απλώς για εστιακή απόσταση F· ισχύει δηλαδή η βασική σχέση:



Η γεωμετρική κατασκευή των ειδώλων επιτυγχάνεται με την εκμετάλλευση της ιδιότητας των εστιών να αποτελούν το πραγματικό ή φανταστικό σημείο τομής των ακτίνων που προσπίπτουν παράλληλα προς τον άξονα και της ιδιότητας των ακτίνων να μην αποκλίνουν όταν διέρχονται από το οπτικό κέντρο.
Οι προηγούμενοι συλλογισμοί ισχύουν μόνο όταν οι φωτεινές ακτίνες δεν απέχουν πολύ από τον οπτικό άξονα και δεν έχουν μεγάλη κλίση σε σχέση προς αυτόν (παραξονικές ακτίνες), καθώς και όταν ισχύει η υπόθεση, που μέχρι τώρα έγινε σιωπηρά αποδεχτή, να λαμβάνεται υπόψη μόνο μονόχρωμο φως· η τελευταία αυτή συνθήκη επιτρέπει τη μια για πάντα μέτρηση των δεικτών διάθλασης, οι οποίοι εξαρτώνται ακριβώς από το χρώμα του φωτός που χρησιμοποιείται, σύμφωνα με το φαινόμενο του διασκεδασμού.
Σε διαφορετική περίπτωση, η δέσμη των φωτεινών ακτίνων (πραγματικών ή φανταστικών) που βγαίνουν από τον φ. δεν συγκλίνει πλέον σε ένα σημείο, αλλά οποιαδήποτε τομή της δέσμης αυτής με ένα επίπεδο κάθετο προς τον άξονα είναι πάντοτε ένας μικρός δίσκος, περισσότερο ή λιγότερο παραμορφωμένος, με διαστάσεις ελάχιστες σε ένα ορισμένο επίπεδο· αν χρησιμοποιηθεί μη μονόχρωμο φως, ο δίσκος αυτός παρουσιάζεται ποικιλόχρωμος. Το τελευταίο αυτό φαινόμενο ονομάζεται χρωματική εκτροπή. Με τις παραπάνω συνθήκες παρατηρούνται παραμορφώσεις των ειδώλων που ταξινομούνται σε διάφορους τύπους και συνήθως ομαδοποιούνται κάτω από τον τίτλο σφάλματα φ. Τα πιο γνωστά είναι η σφαιρική εκτροπή, ο αστιγματισμός, η καμπυλότητα του πεδίου, η παραμόρφωση και το κώμα.
Read 433 times

More in this category: « φακός φακόχοιρος »

Leave a comment

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.