ほとんどの光学機器では、2 つ以上のレンズが順番に使用されます。レンズの式または光線図を使用して、最終的な画像の位置、サイズ、および性質を決定できます。いずれにせよ、最初のレンズによって作成された画像が最初に配置されます。 2 番目のレンズによって作成された最終的なイメージは、そのイメージを 2 番目のレンズのオブジェクトとして使用することによって配置できます。 2 つ以上のレンズが存在する場合、オブジェクトのイメージを正立させ、大幅に増幅することができます。その結果、レンズの適切な組み合わせが高出力の光学機器で使用されます。これが、顕微鏡でミラーとレンズの組み合わせが使用される理由です。プロセスを詳細に、基本から学びましょう。
ステート屈折
光のビームが別の透明な媒体に衝突すると、その一部は元の媒体に反射され、残りは透過します。ビームを光線で表現してみましょう。
2 つの媒体の境界面で、もう一方の媒体に入射する斜めに入射する光線が変化します。光の屈折は、この現象の用語です。 Willebrord Snell は、実験を通じて次の屈折規則を発見しました:
(I) 実験的に、入射点では、入射光線、屈折光線、および界面の法線はすべて同じ平面上にあります。
(ii) 入射角のサインは屈折角のサインに比例することがわかりました.
入射角 I と屈折 (r) は、法線に対する入射光線と屈折光線によって形成されることに注意してください。
(sin i/sin r)=n21 です。ここで、n21 は、第 1 媒体に対する第 2 媒体の屈折率と呼ばれる定数です。 n21 は媒質のペアの特性であり (また、光の波長にも影響されます)、入射角には影響されないことに注意してください。
n21> 1 の場合、屈折した光線は法線に向かって曲がります。このシナリオでは、媒体 2 は媒体 1 よりも光学的に高密度 (つまり、より高密度) です。一方、n21>1、r> i の場合、屈折ビームは法線から離れて曲がります。密度の高い媒質に入射した光線が希薄な媒質に屈折する場合がこれに該当します。
州の総内部反射
これは、光が光学的に密度の高い媒体から界面で希薄な媒体に移動するときに、光の一部が同じ媒体に反射される現象です。
第２の媒質は部分的に屈折した。内部反射は、このタイプの反射に付けられた名前です。拡大鏡を使えば、視覚的な現象を簡単に表示できます。
今日では、レーザートーチまたはポインターが容易に入手できます。次に、ビーカーにきれいな水を入れます。石鹸を使って水を数回かき混ぜ、水が少し濁るようにします。レーザーポインターを持って、部屋の周りを照らします。不透明な水に光が差し込む。ビームのルートがまっすぐではないことに気付くでしょう。中の水は美しく輝きます。内部全反射は、入射光の 100% が強度を失うことなく同じ媒体に反射されるため、ミラーやレンズ、またはレンズとミラーの組み合わせよりも明るい画像を生成します。対照的に、鏡やレンズからの反射は、常にある程度の強度の損失をもたらします。
薄いレンズの組み合わせを述べてください
それぞれ f1 と f2 の焦点距離を持つ接触した薄いレンズ A と B の組み合わせを考えてみましょう。
共通の主軸上で、オブジェクトは O に配置されます。最初のレンズ A は I1 に画像を作成し、これが 2 番目のレンズ B の被写体として機能します。I に最終的な画像が作成されます。
距離q1に実像が形成されるレンズL1から距離pに点物体Oを置く。レンズ式から、
I/p + 1/q1 =1/f1 ……(1)
ここで、f1 はレンズ L1 の焦点距離を表します。
この画像は、焦点距離 f2 の 2 番目のレンズ L2 の仮想オブジェクトとして機能します。レンズ間のわずかな間隔を無視すると。レンズ L2 からのこの仮想オブジェクトの距離は、レンズ L1 からの距離と同じになります。つまり、
-1/q1 + 1/q =1/f2……..(2)
式(1)と(2)を足すと、
1/p + 1/q1 – 1/q1 + 1/q =1/f1 + 1 /f2
または、
1/p + 1/q =1/f1 + 1/f2
ここで、焦点距離 f1 と f2 の薄いレンズの組み合わせを、焦点距離 f の単レンズに置き換えて、p に配置された物体の距離 q に像を形成するとします。その場合、そのようなレンズは等価レンズと呼ばれ、その焦点距離は等価焦点距離として知られています。
レンズとミラーの組み合わせを述べてください
ミラーとレンズの最も明白な違いは、ミラーは光線を反射する (光は跳ね返る) のに対し、光線は屈折する (通過する) ことです。ミラーには、ミラーの真正面にある 1 つの収束点しかありません。レンズの両側に、2 つの中央焦点があります。
凹面鏡と凸面レンズの類似点は、凹面鏡と隆起レンズの両方で光が収束点に収束することです。ただし、収束点では、隆起したミラーと内側のレンズが効果的に光を分割します。
いくつかのレンズまたはミラーを同軸方向に組み合わせると、レンズによって形成される像が次のレンズまたはミラーの物体となり、この設定によって形成される像が3番目のレンズの像になります。レンズとミラーの組み合わせで得られる全体の倍率は次のとおりです:
M =m1*m2*m3*……..
結論
光学と技術において、屈折には多くの用途があります。以下は、最もよく知られているアプリケーションの一部です:拡大などの多くの目的で、レンズは屈折を利用してオブジェクトの画像を生成します。
屈折の理論は、視力の弱い人が着用する眼鏡に使用されています。
家のドア、カメラ、映写機、望遠鏡ののぞき穴は屈折を利用しています。さらに、光学特性は、物理学のさまざまな領域で使用されます。たとえば、レンズ (凸面と凹面の両方) の場合、屈折現象を使用してオブジェクトの画像を作成します。
幾何光学は、光学系で画像がどのように形成されるかを探求する分野です。医療用途における人体の秘密の光学的診断に使用されます。また、人体組織の治療や外科手術にも使用されています。
