Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Badanie obrazu powstającego w soczewkach

Soczewki, które rozpatrujemy w zadaniach rachunkowych, są jedynie modelami pozwalającymi na uproszczenie opisu matematycznego. W rzeczywistości powodują one jednak zniekształcenia układów, zwane aberracjami. Niniejsza symulacja pozwoli Ci zrozumieć istotę aberracji. W celu uruchomienia animacji wybierz, czy chcesz zobaczyć przejście promieni dla soczewki skupiającej cienkiej czy grubej. Następnie wciśnij przycisk: „Uruchom symulację”.

Soczewki, które rozpatrujemy w zadaniach rachunkowych, są jedynie modelami pozwalającymi na uproszczenie opisu matematycznego. W rzeczywistości powodują one jednak zniekształcenia układów, zwane aberracjami. Symulacja, z której opisem się za chwilę zapoznasz, pozwoli Ci zrozumieć istotę aberracji. W pierwszej kolejności należy jednak zdecydować, czy chcesz zobaczyć przejście promieni dla soczewki skupiającej cienkiej czy grubej. 

R1NsYm8avhmYT
Niech pierwszym wyborem będzie soczewka cienka. Po wciśnięciu przycisku START, pionowo do osi optycznej pojawia się symbol soczewki skupiającej, czyli strzałka zakończona dwoma grotami skierowanymi do zewnątrz. Pierwszy promień, równoległy do osi optycznej, ugina się na soczewce w taki sposób, że po przejściu przez nią przecina oś optyczną w ognisku oznaczonym czerwonym punktem. Następnie pojawia się kolejno jeszcze 5 równoodległych od niego promieni. Wszystkie ulegają ugięciu na soczewce i wszystkie przecinają oś optyczną w ognisku. Wniosek jest następujący. W przypadku soczewki cienkiej, dla której rozpatrujemy tylko promienie przyosiowe oraz zakładamy, że grubość soczewki jest znikoma w porównaniu z promieniami krzywizny, promienie po przejściu przez soczewkę przecinają się w jednym punkcie zwanym ogniskiem soczewki. Drugim wyborem jest soczewka gruba. Po wciśnięciu przycisku START, pionowo do osi optycznej pojawia się symbol soczewki skupiającej, czyli strzałka zakończona dwoma grotami skierowanymi do zewnątrz. Pierwszy promień, równoległy do osi optycznej, ugina się na soczewce w taki sposób, że po przejściu przez nią przecina oś optyczną w ognisku oznaczonym zielonym punktem. Następnie, tuż pod nią, pojawia się równoodległy promień, który po przejściu przez soczewkę ogniskuje się w punkcie czerwonym. Poniżej trzeci, najbliżej osi optycznej lecz wciąż ponad nią, ogniskuje się z punkcie niebieskim. Pierwszy promień poniżej osi optycznej również ogniskuje się w punkcie niebieskim. Analogicznie, drugi poniżej niego ogniskuje się w punkcie czerwonym, natomiast ten najbardziej skrajny, w punkcie zielonym. Wniosek jest następujący. W przypadku soczewki grubej mamy do czynienia ze zniekształceniami powstającego obrazu, czyli aberracjami. Między innymi z aberracją sferyczną, czyli polegającą na tym, że promienie optyczne nie ogniskują się w jednym punkcie.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
1
Polecenie 1

Gdzie w rzeczywistości można się spotkać z takimi zniekształceniami jak aberracje?

uzupełnij treść
1
Polecenie 1

Skorzystaj z dostępnych Ci źródeł i poszukaj informacji, gdzie w rzeczywistości można się spotkać z takimi zniekształceniami jak aberracje?

uzupełnij treść
1
Polecenie 2

Konstruując rzeczywisty, powiększony obraz świecącego przedmiotu można zauważyć, że jeśli zamieni się przedmiot z obrazem, to nie popełni się błędu - uzyska się obraz rzeczywisty, zmniejszony. Czy ta symetria znajduje uzasadnienie w prawach optyki?

uzupełnij treść
1
Polecenie 3

Jeśli przedmiot będzie odsunięty od soczewki na bardzo dużą odległość, to w pobliżu ogniska powstanie obraz. Czy będzie on tylko świecącą kropką, czy będzie czytelny?

uzupełnij treść