Zobrazení čočkami
Čočky Čočky jsou skleněná (resp. plastová) tělesa ohraničená rovinnými nebo kulovými plochami. Pracují na principu lomu. 2 typy: spojky rozptylky
Spojky schematická značka (ekvivalentní dutému zrcadlu) jsou uprostřed silnější než na okraji.
F S = F S = f ohnisková vzdálenost Spojky Spojky lámou paprsky rovnoběžné s optickou osou do dvou bodů na optické ose, do tzv. ohnisek (F 1, F 2 ). S střed čočky F 1 S F 2
Ohniska spojky F 1 F 2
Lom paprsků při průchodu spojkou S o F 1 F 2 f f
Zobrazení spojkou Princip podobný jako u dutého zrcadla Při zobrazování využíváme 3 paprsky: Rovnoběžný s optickou osou, po průchodu míří do ohniska Procházející ohniskem, po průchodu čočkou míří rovnoběžně s optickou osou Směřující do středu čočky, po průchodu čočkou nemění svůj směr Spojka je schopna vytvořit tři typy obrazů:
a > 2f A y F 1 S F 2 o Y f A a a
a > 2f
a > 2f Vlastnosti obrazu: převrácený skutečný zmenšený
f < a < 2f A y F 1 S F 2 o f Y a a A
f < a < 2f
f < a < 2f Vlastnosti obrazu: převrácený skutečný zvětšený
a < f A A Y y S F 1 F 2 o f a a
a < f
a < f Vlastnosti obrazu: vzpřímený zdánlivý zvětšený
Rozptylky Jsou ekvivalentní vypuklému zrcadlu Uprostřed tenčí než na okraji. schematická značka
Rozptylky Rozptylky lámou paprsky rovnoběžné s optickou osou tak, že jakoby vycházejí z bodů na ose, z tzv. ohnisek F 1 a F 2. F 1 S F 2 F 1 S F 2 S f ohnisková vzdálenost
F 1 Ohniska rozptylky
F 2 Ohniska rozptylky
Lom paprsků rozptylkou S o F 1 F 2
Zobrazení rozptylkou Princip podobný jako u vypuklého zrcadla Při zobrazování využíváme 3 paprsky: Rovnoběžný s optickou osou, po průchodu míří do ohniska Procházející ohniskem, po průchodu čočkou míří rovnoběžně s optickou osou Směřující do středu čočky, po průchodu čočkou nemění svůj směr Rozptylka je schopna vytvořit jeden typ obrazu:
Zobrazení rozptylkou Rozptylka vytváří pouze jeden typ obrazu A y A Y S F 1 F 2 o f a a
Zobrazení rozptylkou
Zobrazení rozptylkou Vlastnosti obrazu: vzpřímený zdánlivý zmenšený
Ohnisková vzdálenost Ohniskovou vzdálenost čočky vypočteme takto: 1 f n 1 1 2 1 n1 r r 1 2 r 1, r 2 poloměry kulových ploch omezujících čočku n 2 index lomu materiálu čočky n 1 index lomu okolního prostředí (vzduch n 1 = 1)
Optická mohutnost Převrácenou hodnotou ohniskové vzdálenosti je optická mohutnost (). 1 f < 0 spojka > 0 rozptylka m 1 D dioptrie
Znaménka poloměrů Poloměry vypuklých ploch jsou kladné r 1 > 0 r 2 > 0
Znaménka poloměrů Poloměry dutých ploch jsou záporné r 1 < 0 r 2 < 0
Znaménka poloměrů Pokud je jedna plocha rovná: r 1 f n 2 1 n 1 1 r
Zobrazovací rovnice Polohu obrazu opět určíme pomocí zobrazovací rovnice: f ohnisková vzdálenost 1 a 1 a 1 f a vzdálenost předmětu od středu čočky a vzdálenost obrazu středu čočky
a > 0 Znaménková konvence f > 0 f < 0 a > 0 a < 0 spojka rozptylka obraz za čočkou obraz před čočkou
Příčné zvětšení Pro příčné zvětšení (z) platí stejné vztahy jako pro zrcadla: z y velikost obrazu (vzpřímený +, převrácený -) y velikost předmětu
Vlastnosti obrazu Když je: z < 0 z > 0 z < 1 z > 1 obraz skutečný obraz zdánlivý obraz zmenšený obraz zvětšený
Příčné zvětšení Příčné zvětšení můžeme rovněž vypočítat pomocí těchto vztahů: a f z a a f a f z f
Vady čoček otvorová vada
Otvorová vada spojky
Otvorová vada objektivu fotografického přístroje
Otvorová vada Otvorovou vadu částečně kompenzujeme tím, že kombinujeme více spojných a rozptylných čoček. Vznikají tak objektivy až o šesti čočkách.
Barevná vada Čočky bílé světlo nejenom lámou, ale i rozkládají. Trpí tzv. barevnou vadou, která se projevuje duhovým zbarvením okrajů obrazů.
Barevná vada Barevnou vadu částečně kompenzujeme kombinací spojky a rozptylky. Vznikne tak achromát. Avšak optimální je použít zrcadla, které touto vadou netrpí.
Barevná vada na fotografiích