Lencse fókuszfoltjának szemléltetése
Vékony lencsékről akkor beszélünk, ha a lencse vastagsága nagyon kicsi a határfelületek görbületi sugaraihoz és a lencse átmérőjéhez képest. A valóságban ez nem mindig teljesül. A szimulációval megvizsgálhatod, mi a különbség a vastag és a vékony lencsék képalkotása között.
1. feladat
Figyeld meg, hogyan befolyásolja a lencse vastagságát a görbületi sugár és a lencse átmérője!
2. feladat
Állítsd a lencse átmérőjét maximálisra és a lencse görbületi sugarát minimálisra!
a) Hogyan haladnak a megtört sugarak a lencsén való törés után?
b) Mozgasd az ernyőt és figyeld meg a fókuszfolt nagyságát!
c) Állítsd az ernyő távolságát maximálisra, és egyesével növeld a fénysugarak számát! Mely sugarak haladnak legtávolabb a lencse fókuszpontjától?
d) Változtasd a görbületi sugarat illetve a lencse átmérőjét úgy, hogy a sugarak a fókuszponton haladjanak keresztül!
3. feladat
Ebben a feladatban vékony lencsével dolgozz, a párhuzamosan érkező fénysugarak egy ponton haladjanak át!
Hogyan függ a fókuszpont helyzete a törésmutatótól?
Válaszok
1. Adott átmérő esetén a görbületi sugár növelésével a lencse vastagsága csökken.
Adott görbületi sugár esetén, ha a lencse átmérőjét csökkentjük, a lencse vastagsága is csökken.
2. a) A szférikus aberráció az optikai lencsék egyik jellegzetes leképezési hibája. Domború lencsék esetén, a lencse szélén más szögben törnek meg a fénysugarak, mint a lencse közepéhez közel, ezért a különböző fénysugarak nem egy pontban találkoznak. Fókuszpont helyett egy fókuszfolt (szóródási kör) keletkezik az ernyőn, melynek mérete az ernyő helyzetétől is függ.
c) A lencse optikai tengelyétől távol, a lencse szélén keresztül haladó sugarak haladnak legtávolabb a lencse fókuszpontjától.
d) A görbületi sugarat növelve illetve a lencse átmérőjét csökkentve elérhető, hogy a sugarak a fókuszponton haladjanak keresztül. Az ilyen tulajdonságú lencséket vékony lencséknek nevezzük.
3. A törésmutató növelésével a fókusztávolság csökken.