Šošovka (optika): Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
d Verzia používateľa 95.102.114.231 (diskusia) bola vrátená, bola obnovená verzia od MerlIwBot |
|||
Riadok 7:
Ak je hrúbka šošovky vzhľadom na polomery jej guľových plôch zanedbateľná (d<<r), potom hovoríme, že šošovka je ''tenká''.
== Historický vývoj ==
Najstaršia zmienka o šošovke pochádza zo [[Staroveké Grécko|starovekého Grécka]]. V divadelnej hre ''Oblaky'' (424 pr.n.l.) od [[Aristofanes]]a, bolo spomenuté ''zapaľovacie sklíčko'' (spojná šošovka, ktorá zbieha slnečné lúče do jedného bodu, a tým vytvára oheň). Spisy [[Plínius Starší|Plíniusa Staršieho]] tiež poukazujú na to, že zapaľovacie sklíčka boli známe už v [[Staroveký Rím|Starovekom Ríme]] a spomína, možno po prvýkrát použitie ''korekčných šošoviek'': hovoril o tom, že [[Nero]] pozeral [[Gladiátor|zápasy gladiátorov]] cez [[smaragd]] (podľa všetkého v tvare rozptylky, na korekciu [[krátkozrakosť|krátkozrakosti]], referencie sú v tomto smere neurčité). Obaja Plínius Starší aj [[Lucius Annaeus Seneca|Seneca]] popisujú efekt zväčšovania sklenenej gule naplnenej vodou. Arabský matematik [[Ibn Sahl]] používal to, čo je dnes známe ako Snellov zákon, na výpočet tvaru šošoviek, a [[Ibn al-Haitham]] (965 - 1038) napísal prvú hlavnú rozpravu, ktorá opisuje ako šošovka v ľudskom oku transformuje obraz na [[sietnica oka|sietnicu oka]]. Najstarší artefakt šošovky sa datuje na 640 rokov pr.n.l.; šošovka z [[kremeň]]a bola nájdená pri vykopávkach v [[Ninive]] (staroveká [[Asýria]]).
== Základné vlastnosti ==
=== Snellov zákon lomu ===
{{Hlavný článok|Snellov zákon lomu}}
Pomer [[sínus]]ov [[uhol dopadu|uhla dopadu]] a [[uhol lomu|lomu]] sa rovná prevrátenému pomeru absolútnych indexov lomov obidvoch prostredí:
:<math> \frac{\sin \alpha}{\sin \beta}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{n_2}{n_1}, </math>
kde
: ''α'' – je uhol dopadu
: ''β'' – je uhol lomu
: ''v<sub>1</sub>'' – je rýchlosť vlnenia v 1. prostredí
: ''v<sub>2</sub>'' – je rýchlosť vlnenia v 2. prostredí
: ''n<sub>1</sub>'' – je index lomu v 1. prostredí
: ''n<sub>2</sub>'' – je index lomu v 2. prostredí
[[Lúč]] dopadajúci na ľubovoľné miesto povrchu šošovky sa vo vnútri šošovky láme podľa '''Snellovho zákona''' a podľa rovnakého zákona sa láme na protiľahlom povrchu. Okrem toho sa malá časť svetla [[Odraz svetla|odráža]] späť. V niektorých prípadoch (napríklad v [[objektív]]och [[fotografický prístroj|fotografických prístrojov]]), ak je potrebné výrazne zmenšiť tieto straty spôsobené odrazom, tak sa povrch šošoviek pokrýva jednou alebo viacerými vrstvami priehľadných [[dielektrikum|dielektrických]] látok (antireflexné pokrytie). Tým sa dosiahne toho, že na jednej [[vlnová dĺžka|vlnovej dĺžke]] alebo v určitom rozsahu vlnových dĺžok svetlo prechádza šošovkou prakticky bez strát.
=== Znamienková konvencia ===
* spojky majú kladnú [[Ohnisková vzdialenosť|ohniskovú vzdialenosť]], rozptylky zápornú
* hodnota '''"u"''' - ''predmetovej vzdialenosti'' je:
** '''kladná''' (u>0) pred šošovkou
** '''záporná''' (u<0) za šošovkou
* hodnota '''"v"''' - ''obrazovej vzdialenosti'' je:
** '''kladná''' (v>0) za šošovkou '''→''' obraz je skutočný
** '''záporná''' (v<0) pred šošovkou '''→''' obraz je neskutočný
=== Zobrazovacia rovnica ===
[[Súbor:Lens_image_common.png|náhľad|500px|Konštrukcia obrazu sa vykonáva pomocou troch význačných lúčov]]
* Pre '''priečne zväčšenie šošovky''' (''Z'') podľa podobnosti trojuholníkov na obr. platí:
:<math> Z = \frac{A,}{A}=- \frac{v}{u}=\frac{v-f}{f}= -\frac{f}{u-f} </math>
* Porovnaním niektorých dvoch vzťahov z priečneho zväčšenia dostaneme '''zobrazovaciu rovnicu šošovky''':
:<math> \frac{1}{f}=\frac{1}{u} + \frac{1}{v} </math>
* Z čoho ľahko odvodíme '''ohniskovú vzdialenosť''' (''f''):
:<math> f= \frac{v.u}{v+u} </math>
* Prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti je '''optická mohutnosť''' (''φ''):
:<math> \varphi= \frac{1}{f}=\left(\frac{n_2}{n_1}-1\right).\left(\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2}\right) </math>
kde
: ''Z'' – je priečne zväčšenie šošovky
: ''A'' – je výška predmetu v (m)
: ''A,'' – je výška obrazu v (m)
: ''u'' – je vzdialenosť predmetu od stredu šošovky v (m)
: ''v'' – je vzdialenosť obrazu od stredu šošovky v (m)
: ''f'' – je [[ohnisková vzdialenosť]] šošovky v (m)
: ''φ'' – je [[optická mohutnosť]] v (m<sup>-1</sup>)
* v očnej optike sa používa jednotka ''optickej mohutnosti'' '''dioptria D'''
** pre spojky φ>0 (kladná)
** pre rozpojky φ<0 (záporná)
<br clear="all">
== Druhy šošoviek ==
[[image:Lens_types.png|thumbnail|600px|'''Schéma jednotlivých druhov optických šošoviek:'''</br>
| |||