Caractéristiques, éléments, types, applications divergentes

Le lentilles divergentes sont ceux qui sont plus minces dans sa partie centrale et plus épaisse sur les bords. En conséquence, ils séparent (divergent) les rayons lumineux qui les affectent en parallèle avec l'axe principal. Leurs extensions finissent par converger dans l'image de mise au point située à gauche de l'objectif.

Des lentilles divergentes ou négatives telles qu'elles sont connues, forment ce qu'on appelle des images virtuelles d'objets. Ils ont diverses applications. En particulier, en ophtamologie, ils sont utilisés pour corriger la myopie et certains types d'astigmatisme.

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Donc, si vous souffrez de myopie et portez des lunettes, vous avez un parfait exemple d'objectif divergent.

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Caractéristiques des lentilles divergentes

Comme expliqué ci-dessus, les lentilles divergentes sont plus étroites dans sa partie centrale qu'aux bords. De plus, dans ce type de lentilles, une de ses surfaces est toujours concave. Cela donne à ce type d'objectifs une série de caractéristiques.

Pour commencer, la prolongation des rayons qui les affectent se traduit par des images virtuelles qui ne peuvent être collectées sur aucun type d'écran. Il en est ainsi, car les rayons qui traversent l'objectif ne convergent à aucun moment, car ils divergent dans toutes les directions. De plus, selon la courbure de l'objectif, les rayons s'ouvriront dans une plus ou moins.

Une autre caractéristique importante de ce type d'objectifs est que l'accent est mis à gauche de l'objectif, afin qu'il soit entre cela et l'objet.

De plus, dans les objectifs divergents, les images sont plus petites que l'objet et sont entre cela et la focalisation.

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Éléments des lentilles divergentes

Lorsque vous les étudiez, il est essentiel de savoir quels éléments qui constituent les lentilles en général et les lentilles divergentes en particulier.

Il est appelé le centre optique d'une lentille au point à travers lequel les rayons ne connaissent aucune déviation. L'axe principal, en revanche, est la ligne qui rejoint ce point et l'objectif principal, ce dernier étant représenté avec la lettre f.

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L'objectif principal reçoit le point où tous les rayons qui affectent la lentille parallèle à l'axe principal sont trouvés.

De cette façon, la distance entre le centre optique et la focus est appelée distance focale.

Les centres de courbure sont définis comme les centres des sphères qui créent l'objectif; étant, de cette manière, les radios de courbure les radios des sphères qui donnent naissance à l'objectif. Et enfin, le plan central de l'objectif est appelé plan optique.

Formation d'image

Pour représenter graphiquement la formation d'une image dans un objectif mince, il est nécessaire de connaître la direction que deux des trois rayons suivront
dont la trajectoire est connue.

L'un d'eux est celui qui affecte la lentille parallèle à l'axe optique de l'objectif. Ceci, une fois réfracté dans l'objectif, passera par l'image de mise au point. La seconde des rayons dont la trajectoire est connue est celle qui traverse le centre optique. Cela ne verra pas sa trajectoire modifiée.

Le troisième et dernier est celui qui passe par la mise au point de l'objet (ou son prolongation traverse la focus.

De cette façon, en général, un type d'image ou une autre sera formé dans les lentilles en fonction de la position de l'objet ou du corps par rapport à l'objectif.

Cependant, dans le cas particulier des lentilles divergentes, quelle que soit la position du corps devant l'objectif, l'image qui sera formée aura certaines caractéristiques. Et dans les objectifs divergents, l'image sera toujours virtuelle, plus petite que le corps et la droite.

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Applications

Le fait qu'ils puissent séparer la lumière qui les traverse donne aux lentilles divergentes quelques qualités intéressantes dans le domaine de l'optique. De cette façon, ils peuvent corriger la myopie et certains types spécifiques d'astigmatisme.

Les lentilles ophtalmiques divergentes séparent les rayons de la lumière afin que lorsqu'ils atteignent l'œil humain, ils sont plus éloignés. Ainsi, lorsqu'ils passent par la cornée et l'objectif, ils vont plus loin et peuvent atteindre la rétine qui exécute les problèmes de vision des personnes qui souffrent de myopie.

Gars

Comme nous l'avons déjà mentionné, les lentilles convergentes ont au moins une surface concave. Pour cette raison, il existe trois types d'objectifs divergents: les bicócavas, les planocóvas et le convexo-cócavas.

Les lentilles divergentes de Bicócavas sont constituées de deux surfaces concaves, les planknas ont une surface concave et une surface plane, tandis que dans le ménisque convexe divergent Une surface une surface est légèrement convexe et l'autre est concave.

Différences avec les lentilles convergentes

Dans les lentilles convergentes, contrairement à ce qui se passe en divergent, l'épaisseur diminue du centre aux bords. Ainsi, dans ce type d'objectif, les rayons lumineux qui affectent l'axe principal en parallèle sont concentrés ou convergent au seul point (dans le foyer). De cette façon, ils créent toujours de vraies images d'objets.

En optique, des lentilles convergentes ou positives sont principalement utilisées pour corriger la cloison, la presbytie et certains types d'astigmatisme.

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Équation de Gauss des lentilles et lentilles accrues

Le type d'objectif qui est étudié le plus généralement est appelé les lentilles minces. Ainsi, toutes les lentilles dont l'épaisseur est très faible par rapport aux radios de courbure des surfaces qui les limitent sont définies.

L'étude de ce type de lentilles peut être effectuée principalement à travers deux équations: l'équation de Gauss et l'équation qui permet de déterminer l'augmentation de l'objectif.

Équation de Gauss

L'importance de l'équation de Gauss des lentilles minces réside dans le grand nombre de problèmes optiques de base qui permet de résoudre. Votre expression est la suivante:

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1 / f = 1 / p + 1 / q

Où 1 / f est la puissance de l'objectif et F est la distance focale ou la distance du centre optique au focam. L'unité de mesure de la puissance d'une lentille est le dioptre (d), étant la valeur de 1 d = 1 m^-1. D'un autre côté, P et Q sont, respectivement, la distance à laquelle un objet et la distance à laquelle son image est observée.

Exercice résolu

Un corps est placé à 40 centimètres d'une lentille divergente de -40 centimètres de distance focale. Calculez la hauteur de l'image si la hauteur de l'objet est de 5 cm. Déterminez également si l'image est bonne ou inversée.

Nous avons les données suivantes: H = 5 cm; P = 40 cm; F = -40 cm.

Ces valeurs sont remplacées dans l'équation de Gauss des lentilles minces:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Et il est obtenu:

1 / -40 = 1/40 + 1 / q

Où q = - 20 cm

Ensuite, nous remplaçons le résultat précédemment obtenu dans l'équation de l'augmentation d'une lentille:

M = - q / p = - -20 / 40 = 0,5

Obtenir que la valeur de l'augmentation est:

M = h '/ h = 0,5

Effacement de cette équation H ', qui est la valeur de la hauteur de l'image, il atteint:

H '= h / 2 = 2,5 cm.

La hauteur de l'image est 2.5 cm. De plus, l'image est droite depuis M> 0 et diminuée car la valeur absolue de m est inférieure à 1.

Les références

1. Lumière (n.d.). À Wikipedia. Récupéré le 11 avril 2019.Wikipédia.org.
2. Lekner, John (1987). Théorie de la réflexion, des vagues électromagnétiques et de la pune. Springer.
3. Lumière (n.d.). À Wikipedia. Récupéré le 11 avril 2019 de.Wikipédia.org.
4. Lens (n.d.). À Wikipedia. Récupéré le 11 avril 2019.Wikipédia.org.
5. Lens (optique). À Wikipedia. Récupéré le 11 avril 2019 de.Wikipédia.org.
6. Actes, Eugene (2002). Optique (4e ed.). Addison Wesley.
7. Tupler, Paul Allen (1994). Physique. 3e édition. Barcelone: ​​J'ai inversé.