Contenu
- Physique des Objectifs et Grossissement
- L'équation des lentilles minces et le rapport de grossissement
- L'oeil humain
- Calculateur de grossissement
Les lentilles, à la fois biologiques et synthétiques, sont des merveilles de la physique optique qui exploitent la capacité de certains milieux à réfracter ou à plier les rayons lumineux. Ils se présentent sous deux formes de base: convexe ou incurvée vers l'extérieur et concave ou incurvée vers l'intérieur. L’un de leurs principaux objectifs est d’agrandir les images ou de les rendre plus grandes qu’elles ne le sont réellement.
Les lentilles se trouvent dans les télescopes, les microscopes, les jumelles et d’autres instruments optiques, ainsi que dans votre œil. Les scientifiques et les étudiants disposent d'un certain nombre d'équations algébriques simples pour relier les dimensions physiques et la forme d'une lentille à ses effets sur les rayons lumineux qui la traversent.
Physique des Objectifs et Grossissement
La plupart des lentilles "artificielles" sont en verre. La raison pour laquelle les lentilles réfractent la lumière est que lorsque les rayons lumineux se déplacent moyen (par exemple, de l'air, de l'eau ou un autre matériau physique) en un autre, leur vitesse change très légèrement et les rayons changent de cap en conséquence.
Lorsque les rayons lumineux pénètrent dans une lentille double convexe (c’est-à-dire ressemblant à un ovale aplati du côté) dans une direction perpendiculaire à la surface de la lentille, les rayons les plus proches de chaque bord sont fortement réfractés vers le centre, d’abord à l’entrée dans la lentille. et encore en partant. Celles qui se rapprochent du milieu sont moins pliées et celles qui passent perpendiculairement au centre ne sont pas du tout réfractées. Le résultat est que tous ces rayons convergent à un point focal (F) une distance F du centre de la lentille.
L'équation des lentilles minces et le rapport de grossissement
Les images produites par les lentilles et les miroirs peuvent être soit réel (c'est-à-dire, projetable sur un écran) ou virtuel (c'est-à-dire non projetable). Par convention, les valeurs de distances d’images réelles (je) sont positives, alors que celles des images virtuelles sont négatives. La distance de l'objet lui-même à l'objectif (o) est toujours positif.
Les lentilles convexes (convergentes) produisent des images réelles et sont associées à une valeur positive de F, alors que les lentilles concaves (divergentes) produisent des images virtuelles et sont associées à une valeur négative de F.
La focale F, distance d'objet o et distance de l'image je sont liés par le équation de lentille mince:
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}
Alors que la formule de grossissement ou rapport de grossissement (m) relie la hauteur de l'image produite par la lentille à la hauteur de l'objet:
m = frac {-i} {o}Rappelles toi, je est négatif pour les images virtuelles.
L'oeil humain
Les lentilles de vos yeux fonctionnent comme des lentilles convergentes.
Comme vous pouvez le prédire en fonction de ce que vous avez déjà lu, vos lentilles oculaires sont convexes des deux côtés. Sans vos lentilles étant à la fois convexes et flexibles, la lumière qui passe dans vos yeux serait interprétée de manière beaucoup plus agitée par votre cerveau qu’elle ne l’est réellement, et les humains auraient terriblement de la difficulté à naviguer dans le monde (et n’auraient probablement pas survécu pour surfer sur Internet à des fins scientifiques). information).
La lumière pénètre d'abord dans l'œil par la cornée, la couche extérieure bombée du globe oculaire. Il traverse ensuite la pupille dont le diamètre peut être réglé par de minuscules muscles. La lentille est derrière l'élève. La partie de l'oeil sur laquelle l'image est formée, qui se trouve à l'intérieur de la partie inférieure arrière du globe oculaire, est appelée la rétine. Les informations visuelles sont transmises de la rétine au cerveau par les nerfs optiques.
Calculateur de grossissement
Vous pouvez trouver des sites Web pour vous aider à résoudre certains de ces problèmes une fois que vous êtes familiarisé avec la physique de base en en travaillant quelques-uns par vous-même. L'idée principale est de comprendre le lien qui existe entre les différentes composantes de l'équation de la lentille et pourquoi les modifications apportées aux variables produisent les effets réels qu'elles entraînent.
Un exemple d'un tel outil en ligne est donné dans les ressources.