Lensa divergen: karakteristik, elemen, tipe, aplikasi

Lensa divergen adalah lensa yang lebih tipis di bagian tengah dan lebih tebal di bagian tepinya. Akibatnya, mereka memisahkan (membuat menyimpang) sinar cahaya yang berdampak pada mereka sejajar dengan sumbu utama. Perpanjangan mereka akhirnya menyatu dalam fokus gambar yang terletak di sebelah kiri lensa.

Lensa divergen atau negatif, sebagaimana mereka juga dikenal, membentuk apa yang disebut gambar benda virtual. Mereka memiliki aplikasi yang berbeda. Secara khusus, dalam oftalmologi mereka digunakan untuk memperbaiki miopia dan beberapa jenis astigmatisme.

Jadi, jika Anda menderita miopia dan memakai kacamata, Anda memiliki contoh sempurna dari lensa yang berbeda.

Karakteristik lensa yang berbeda

Seperti dijelaskan di atas, lensa divergen lebih sempit di bagian tengahnya daripada di tepi. Selain itu, pada lensa jenis ini salah satu permukaannya selalu cekung. Ini memberikan jenis lensa ini serangkaian karakteristik.

Untuk mulai dengan, perpanjangan sinar yang menimpa mereka menghasilkan gambar virtual yang tidak dapat dikumpulkan pada semua jenis layar. Ini demikian, karena sinar yang melewati lensa tidak menyatu pada titik mana pun, karena mereka menyimpang ke segala arah. Selain itu, tergantung pada kelengkungan lensa, sinar akan terbuka ke tingkat yang lebih besar atau lebih kecil.

Karakteristik penting lainnya dari jenis lensa ini adalah bahwa fokusnya adalah di sebelah kiri lensa, sehingga berada di antara lensa dan objek.

Selain itu, dalam lensa yang berbeda gambar lebih kecil dari objek dan berada di antara itu dan fokus.

Elemen lensa yang berbeda

Ketika mempelajarinya, penting untuk mengetahui elemen apa yang membentuk lensa pada umumnya dan lensa yang berbeda pada khususnya.

Ini disebut pusat optik lensa ke titik di mana sinar tidak mengalami penyimpangan. Sumbu utama, di sisi lain, adalah garis yang menghubungkan titik dan fokus utama, yang terakhir diwakili oleh huruf F.

Nama fokus utama adalah titik di mana semua sinar yang mengenai lensa sejajar dengan sumbu utama ditemukan.

Dengan cara ini, jarak antara pusat optik dan fokus disebut jarak fokus.

Pusat-pusat kelengkungan didefinisikan sebagai pusat-pusat bola yang menciptakan lensa; sedang, dengan cara ini, jari-jari kelengkungan jari-jari bola yang memunculkan lensa. Dan akhirnya, bidang tengah lensa disebut bidang optik.

Formasi gambar

Untuk menentukan secara grafis pembentukan suatu gambar pada lensa tipis, hanya perlu mengetahui arah yang akan diikuti oleh dua dari tiga sinar.

lintasan siapa yang diketahui.

Salah satunya adalah lensa yang dipukul sejajar dengan sumbu optik lensa. Ini, setelah dibiaskan dalam lensa, akan melewati fokus gambar. Yang kedua dari sinar yang lintasannya diketahui adalah yang melewati pusat optik. Ini tidak akan mengubah lintasannya.

Yang ketiga dan terakhir adalah yang melewati fokus objek (atau ekstensi melewati fokus objek) yang, setelah dibiaskan, akan mengikuti arah yang sejajar dengan sumbu optik lensa.

Dengan cara ini, secara umum, satu jenis gambar atau lainnya akan terbentuk dalam lensa tergantung pada posisi objek atau tubuh sehubungan dengan lensa.

Namun, dalam kasus tertentu lensa divergen, apa pun posisi tubuh di depan lensa, gambar yang akan dibentuk akan memiliki karakteristik tertentu. Dan dalam lensa yang berbeda gambar akan selalu virtual, lebih kecil dari bodi dan kanan.

Aplikasi

Fakta bahwa mereka dapat memisahkan cahaya yang melintasinya memberikan lensa yang berbeda kualitas menarik dalam bidang optik. Dengan cara ini, mereka dapat memperbaiki miopia dan beberapa jenis astigmatisme tertentu.

Lensa ophthalmic divergen memisahkan sinar cahaya sehingga ketika mereka mencapai mata manusia mereka lebih jauh. Dengan demikian, ketika mereka melewati kornea dan lensa mereka mencapai lebih jauh dan dapat mencapai retina dengan menjalankan masalah penglihatan orang yang menderita miopia.

Jenis

Seperti yang telah kami sebutkan, lensa konvergen memiliki setidaknya satu permukaan cekung. Karena itu, ada tiga jenis lensa yang berbeda: bikonkaf, planokonaf, dan cembung-cekung.

Lensa bikonkaf divergen dibentuk oleh dua permukaan cekung, planoconcave memiliki permukaan cekung dan datar, sedangkan pada cembung-cekung atau meniskus divergen satu permukaan sedikit cembung dan yang lainnya cekung.

Perbedaan dengan lensa konvergen

Dalam lensa konvergen, bertentangan dengan apa yang terjadi pada lensa divergen, ketebalannya menurun dari pusat ke tepi. Dengan demikian, dalam jenis lensa ini, sinar cahaya yang bergerak sejajar dengan sumbu utama terkonsentrasi atau menyatu dalam satu titik (dalam fokus). Dengan cara ini, mereka selalu membuat gambar nyata dari objek.

Dalam optik, lensa konvergen atau positif digunakan terutama untuk memperbaiki hiperopia, presbiopia, dan beberapa jenis astigmatisme.

Persamaan Gauss dari lensa dan pembesaran lensa

Jenis lensa yang paling banyak dipelajari adalah yang disebut lensa tipis. Semua lensa yang ketebalannya sangat kecil dibandingkan dengan jari-jari kelengkungan permukaan yang membatasi mereka ditentukan.

Studi tentang jenis lensa ini dapat dilakukan terutama melalui dua persamaan: persamaan Gaussian dan persamaan yang memungkinkan untuk menentukan perbesaran lensa.

Persamaan Gauss

Pentingnya persamaan Gauss lensa tipis terletak pada sejumlah besar masalah optik dasar yang dapat diselesaikan. Ekspresinya adalah sebagai berikut:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Di mana 1 / f adalah kekuatan lensa dan f adalah jarak fokus atau jarak dari pusat optik ke fokus F. Unit pengukuran kekuatan lensa adalah diopter (D), dengan nilai 1 D = 1 m-1. Di sisi lain, p dan q adalah, masing-masing, jarak di mana objek berada dan jarak di mana gambarnya diamati.

Latihan yang ditentukan

Tubuh ditempatkan 40 sentimeter dari lensa divergen dengan panjang fokus -40 sentimeter. Hitung ketinggian gambar jika tinggi objek adalah 5 cm. Juga tentukan apakah gambar itu benar atau terbalik.

Kami memiliki data berikut: h = 5 cm; p = 40 cm; f = -40 cm.

Nilai-nilai ini disubstitusikan dalam persamaan Gaussian lensa tipis:

1 / f = 1 / p + 1 / q

Dan Anda mendapatkan:

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

Di mana q = - 20 cm

Selanjutnya, kami mengganti hasil yang diperoleh sebelumnya dalam persamaan perbesaran lensa:

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

Diperoleh bahwa nilai kenaikannya adalah:

M = h '/ h = 0, 5

Menghapus dari persamaan ini h ', yang merupakan nilai ketinggian gambar, Anda dapat:

h '= h / 2 = 2.5 cm.