કન્વર્જિંગ લેન્સ એ એક ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ છે જે ચપટા ગોળા જેવી હોય છે, જેની કિનારીઓ ઓપ્ટિકલ સેન્ટર કરતા પાતળી હોય છે. કન્વર્જિંગ લેન્સમાં ઇમેજને યોગ્ય રીતે બનાવવા માટે, તમારે કેટલાક મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે જે ઑબ્જેક્ટના નિર્માણ અને પરિણામી છબી બંનેમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવશે. કન્વર્જિંગ લેન્સના ગુણધર્મો અને ઑબ્જેક્ટની છબી બનાવવાની ભૂમિતિનો ઉપયોગ કરીને ઘણા આધુનિક ઉપકરણો આ સરળ સિદ્ધાંતો પર કાર્ય કરે છે.

20મી સદીમાં પાછો દેખાયો, આ શબ્દ લેટિનમાંથી આવ્યો. બહિર્મુખ અથવા અંતર્મુખ કેન્દ્ર સાથે નિયુક્ત કાચ. થોડા સમય પછી, તે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાનું શરૂ કર્યું અને તેના આધારે બનાવવામાં આવેલા વિજ્ઞાન અને સાધનોની મદદથી તે વ્યાપક બન્યું. એકત્રીકરણ લેન્સનો આકૃતિધાર પર ચપટી બે ગોળાર્ધની સિસ્ટમ છે, જે સપાટ બાજુથી એકબીજા સાથે જોડાયેલ છે અને સમાન કેન્દ્ર ધરાવે છે.

કન્વર્જિંગ લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ એ બિંદુ છે જ્યાં પ્રકાશના તમામ પસાર થતા કિરણો એકબીજાને છેદે છે. બાંધકામ કરતી વખતે આ બિંદુ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

એકત્રિત લેન્સની ફોકલ લંબાઈ- આ લેન્સના સ્વીકૃત કેન્દ્રથી ફોકસ સુધીના સેગમેન્ટ સિવાય બીજું કંઈ નથી.

ઑપ્ટિકલ અક્ષ પર જે ઑબ્જેક્ટ બાંધવામાં આવશે તે બરાબર ક્યાં સ્થિત હશે તેના આધારે, તમે ઘણા લાક્ષણિક વિકલ્પો મેળવી શકો છો. જ્યારે વિષય સીધો ફોકસમાં હોય ત્યારે ધ્યાનમાં લેવાની પ્રથમ વસ્તુ છે. આ કિસ્સામાં, છબી બનાવવી શક્ય બનશે નહીં, કારણ કે કિરણો એકબીજાની સમાંતર ચાલશે. તેથી, ઉકેલ મેળવવાનું અશક્ય છે. ઑબ્જેક્ટની છબીના નિર્માણમાં આ એક પ્રકારની વિસંગતતા છે, જે ભૂમિતિ દ્વારા ન્યાયી છે.

પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સ વડે છબી બનાવવીજો તમે યોગ્ય અભિગમ અને અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરો છો તો તે મુશ્કેલ નથી, જેનો આભાર તમે કોઈપણ ઑબ્જેક્ટની છબી મેળવી શકો છો. ઑબ્જેક્ટની છબી બનાવવા માટે, બે મુખ્ય બિંદુઓ પર્યાપ્ત છે, જેનો ઉપયોગ કરીને એકત્રીકરણ લેન્સમાં પ્રકાશના વક્રીભવનના પરિણામે મેળવેલી છબીને રજૂ કરવી મુશ્કેલ નહીં હોય. બાંધકામ દરમિયાન મુખ્ય મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં લેવા યોગ્ય છે, જેના વિના તે કરવું અશક્ય હશે:

• લેન્સની મધ્યમાંથી પસાર થતી રેખાને કિરણ માનવામાં આવે છે, જે લેન્સમાંથી પસાર થવા દરમિયાન તેની દિશામાં ખૂબ જ થોડો ફેરફાર કરે છે.
• તેના મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર દોરેલી રેખા, જે લેન્સમાં વક્રીભવન પછી, તેમાંથી પસાર થાય છે. કન્વર્જિંગ લેન્સ ફોકસ

મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે ઓપ્ટિકલ લેન્સ ફોર્મ્યુલાની ગણતરી કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તેની માહિતી આ સરનામે ઉપલબ્ધ છે: .

કન્વર્જિંગ લેન્સ ફોટોમાં છબી બનાવવી

નીચે "એક કન્વર્જિંગ લેન્સમાં છબી બનાવવી" લેખના વિષય પરના ફોટોગ્રાફ્સ છે. ફોટો ગેલેરી ખોલવા માટે, ફક્ત ઇમેજ થંબનેલ પર ક્લિક કરો.

લેન્સગોળાકાર સપાટીઓ દ્વારા બંને બાજુઓ પર બંધાયેલ પારદર્શક સંસ્થાઓ છે.

લેન્સ બે પ્રકારના આવે છે: બહિર્મુખ (કન્વર્જિંગ) અથવા અંતર્મુખ (ડિફ્યુઝિંગ). બહિર્મુખ લેન્સ તેની કિનારીઓ કરતાં જાડું મધ્યમ ધરાવે છે, જ્યારે અંતર્મુખ લેન્સ તેની કિનારીઓ કરતાં પાતળું મધ્યમ ધરાવે છે.
લેન્સની મધ્યમાંથી પસાર થતી અક્ષ, લેન્સને લંબરૂપ છે, તેને મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ કહેવામાં આવે છે.


મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર ચાલતી કિરણો લેન્સમાંથી પસાર થતાં વક્રીવર્તિત થાય છે અને એક બિંદુએ એકત્રિત થાય છે, જેને લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ અથવા ફક્ત લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ કહેવાય છે (એક કન્વર્જિંગ લેન્સ માટે). ડાયવર્જિંગ લેન્સના કિસ્સામાં, મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર ચાલતી કિરણો વેરવિખેર થઈ જાય છે અને ધરીથી દૂર જાય છે, પરંતુ આ કિરણોના વિસ્તરણ એક બિંદુએ છેદે છે, જેને દેખીતી ફોકસ પોઈન્ટ કહેવાય છે.


OF એ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ છે (OF=F ફક્ત અક્ષર F દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે).
લેન્સની ઓપ્ટિકલ શક્તિ તેની કેન્દ્રીય લંબાઈની પરસ્પર છે. , ડાયોપ્ટર્સ [ડોપ્ટર્સ] માં માપવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, જો લેન્સની ફોકલ લંબાઈ 20 સેમી (F=20cm=0.2m), તો તેની ઓપ્ટિકલ પાવર D=1/F=1/0.2=5 ડાયોપ્ટર છે.
લેન્સનો ઉપયોગ કરીને છબી બનાવવા માટે, નીચેના નિયમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:
- લેન્સના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતા કિરણનું વક્રીવર્તન થતું નથી;
- મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર ચાલતી કિરણ વક્રીભવન કરશે અને કેન્દ્રબિંદુમાંથી પસાર થશે;
- વક્રીભવન પછી કેન્દ્રબિંદુમાંથી પસાર થતી કિરણ મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર જશે;

ચાલો ક્લાસિક કેસોને ધ્યાનમાં લઈએ: a) ઑબ્જેક્ટ AB એ ડબલ ફોકસ d>2F પાછળ છે.


છબી: વાસ્તવિક, ઘટાડો, ઊંધી.

છબી: વર્ચ્યુઅલ, ઘટાડેલી, સીધી.

B) ઑબ્જેક્ટ AB ફોકસ અને ડબલ ફોકસ F વચ્ચે છે

છબી: વાસ્તવિક, વિસ્તૃત, ઊંધી.

B) ઑબ્જેક્ટ AB લેન્સ અને ફોકસ d વચ્ચે છે

છબી: વર્ચ્યુઅલ, વિસ્તૃત, સીધી.

છબી: વર્ચ્યુઅલ, ઘટાડેલી, સીધી.

D) ઑબ્જેક્ટ AB ડબલ ફોકસ d=F પર છે


છબી: વાસ્તવિક, સમાન, ઊંધી.

જ્યાં F એ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ છે, d એ ઑબ્જેક્ટથી લેન્સ સુધીનું અંતર છે, f એ લેન્સથી છબીનું અંતર છે.

G એ લેન્સનું વિસ્તરણ છે, h એ ઑબ્જેક્ટની ઊંચાઈ છે, H એ છબીની ઊંચાઈ છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં OGE સોંપણી:કન્વર્જિંગ લેન્સનો ઉપયોગ કરીને, ઑબ્જેક્ટની વર્ચ્યુઅલ છબી મેળવવામાં આવે છે. ઑબ્જેક્ટ લેન્સથી સંબંધિત અંતરે સ્થિત છે
1) નાની ફોકલ લંબાઈ
2) કેન્દ્રીય લંબાઈની સમાન
3) ડબલ ફોકલ લંબાઈ કરતાં વધુ લાંબી
4) લાંબી ફોકલ લંબાઈ અને ટૂંકી ડબલ ફોકલ લંબાઈ
ઉકેલ:કન્વર્જિંગ લેન્સનો ઉપયોગ કરીને ઑબ્જેક્ટની વર્ચ્યુઅલ ઇમેજ ત્યારે જ મેળવી શકાય છે જ્યારે લેન્સના સંબંધમાં ઑબ્જેક્ટ કેન્દ્રીય લંબાઈ કરતા ઓછા અંતરે સ્થિત હોય. (ઉપરનું ચિત્ર જુઓ)
જવાબ: 1
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:આકૃતિ ફોકલ લેન્થ F સાથે પાતળા લેન્સ પર કિરણની ઘટનાનો માર્ગ બતાવે છે. ડોટેડ રેખા લેન્સમાંથી પસાર થતા કિરણના માર્ગને અનુરૂપ છે


ઉકેલ:બીમ 1 ફોકસમાંથી પસાર થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તે મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર જાય તે પહેલાં, કિરણ 3 મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર છે, જેનો અર્થ છે કે તે પહેલાં તે લેન્સના ફોકસમાંથી પસાર થાય છે (લેન્સની ડાબી બાજુએ) , કિરણ 2 તેમની વચ્ચે છે.
જવાબ: 2
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:ઑબ્જેક્ટ કન્વર્જિંગ લેન્સથી F બરાબર અંતરે સ્થિત છે. ઑબ્જેક્ટની છબી શું હશે?
1) પ્રત્યક્ષ, વાસ્તવિક
2) પ્રત્યક્ષ, કાલ્પનિક
3) ઊંધી, વાસ્તવિક
4) ત્યાં કોઈ છબી હશે નહીં
ઉકેલ:કેન્દ્રબિંદુમાંથી પસાર થતો બીમ અને લેન્સને અથડાવો એ મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર છે, કેન્દ્રીય બિંદુ પર સ્થિત ઑબ્જેક્ટની છબીઓ મેળવવાનું અશક્ય છે.
જવાબ: 4
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:એક વિદ્યાર્થી બે લેન્સ સાથે પ્રયોગો કરે છે, તેમના પર પ્રકાશના સમાંતર કિરણનું નિર્દેશન કરે છે. આ પ્રયોગોમાં કિરણોનો માર્ગ આકૃતિઓમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. આ પ્રયોગોના પરિણામો અનુસાર, લેન્સની ફોકલ લંબાઈ L 2 છે

1) લેન્સ L 1 ની ફોકલ લંબાઈ કરતા વધારે
2) લેન્સ L 1 ની ફોકલ લંબાઈ કરતાં ઓછી
3) લેન્સ L 1 ની ફોકલ લંબાઈ જેટલી
4) લેન્સ L 1 ની ફોકલ લંબાઈ સાથે સહસંબંધ કરી શકાતો નથી
ઉકેલ:લેન્સ L 2માંથી પસાર થયા પછી, કિરણો સમાંતર જાય છે, તેથી બે લેન્સના ફોસી એકરૂપ થાય છે, આકૃતિ બતાવે છે કે લેન્સ L2 ની કેન્દ્રીય લંબાઈ લેન્સ L 1 ની કેન્દ્રીય લંબાઈ કરતાં ઓછી છે.
જવાબ: 2
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:આકૃતિ એક ઑબ્જેક્ટ S અને તેની છબી S′ બતાવે છે, જેનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ છે

1) એક પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સ જે ઑબ્જેક્ટ અને તેની છબી વચ્ચે સ્થિત છે
2) એક પાતળા ડાઇવર્જિંગ લેન્સ, જે છબીની ડાબી બાજુએ સ્થિત છે
3) પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સ, જે ઑબ્જેક્ટની જમણી બાજુએ સ્થિત છે
4) એક પાતળા ડાઇવર્જિંગ લેન્સ, જે ઑબ્જેક્ટ અને તેની છબી વચ્ચે સ્થિત છે
ઉકેલ:ઑબ્જેક્ટ S અને તેની ઇમેજ S′ ને કનેક્ટ કરીને, આપણે શોધીશું કે લેન્સનું કેન્દ્ર ક્યાં છે, કારણ કે ઇમેજ S′ ઑબ્જેક્ટ S કરતા ઉંચી છે, જેનો અર્થ છે કે ઇમેજ મોટી છે. કન્વર્જિંગ લેન્સ એક વિસ્તૃત છબી S′ બનાવે છે. (ઉપર સિદ્ધાંતમાં જુઓ)
જવાબ: 3
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:ઑબ્જેક્ટ કન્વર્જિંગ લેન્સથી 2F કરતાં ઓછા અને F કરતાં વધુ અંતરે સ્થિત છે. ઑબ્જેક્ટના પરિમાણોની સરખામણીમાં છબીના પરિમાણો શું હશે?
1) નાનું
2) સમાન
3) મોટું
4) ત્યાં કોઈ છબી હશે નહીં
ઉકેલ:ઉપર બિંદુ b જુઓ) ઑબ્જેક્ટ AB ફોકસ અને ડબલ ફોકસ વચ્ચે છે.
જવાબ: 3
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:સ્ક્રીન દ્વારા આકૃતિમાં આવરી લેવામાં આવેલા ઓપ્ટિકલ ઉપકરણમાંથી પસાર થયા પછી, કિરણો 1 અને 2 નો માર્ગ અનુક્રમે 1" અને 2" માં બદલાઈ ગયો. સ્ક્રીનની પાછળ છે

1) લેન્સ એકત્રિત કરવું
2) ડાઇવર્જિંગ લેન્સ
3) સપાટ અરીસો
4) પ્લેન-સમાંતર કાચની પ્લેટ
ઉકેલ:કિરણો, ઓપ્ટિકલ ઉપકરણમાંથી પસાર થયા પછી, અલગ થઈ જાય છે, અને કિરણો ડાયવર્જિંગ લેન્સમાંથી પસાર થાય પછી જ આ શક્ય બને છે.
જવાબ: 2
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:આકૃતિ પાતળા લેન્સની ઓપ્ટિકલ અક્ષ OO 1, એક ઑબ્જેક્ટ A અને તેની છબી A 1, તેમજ છબીની રચનામાં સામેલ બે કિરણોનો માર્ગ દર્શાવે છે.

આકૃતિ મુજબ, લેન્સનું ધ્યાન બિંદુ પર છે
1) 1, અને લેન્સ કન્વર્ઝિંગ છે
2) 2, અને લેન્સ કન્વર્જિંગ છે
3) 1, અને લેન્સ અલગ છે
4) 2, અને લેન્સ અલગ છે
ઉકેલ:મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર મુસાફરી કરતી કિરણ, લેન્સમાંથી પસાર થયા પછી, વક્રીભવન થાય છે અને કેન્દ્રબિંદુમાંથી પસાર થાય છે. આકૃતિ બતાવે છે કે આ બિંદુ 2 અને કન્વર્જિંગ લેન્સ છે.
જવાબ: 2
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:વિદ્યાર્થીએ કાચના બે લેન્સમાં ઑબ્જેક્ટની છબીની પ્રકૃતિની તપાસ કરી: એક લેન્સની ઑપ્ટિકલ પાવર D 1 = –5 ડાયોપ્ટર્સ, બીજા D 2 = 8 ડાયોપ્ટર્સ - અને ચોક્કસ તારણો કાઢ્યા. નીચેના તારણોમાંથી, બે સાચા પસંદ કરો અને તેમની સંખ્યા લખો.
1) બંને લેન્સ એકરૂપ થઈ રહ્યા છે.
2) પ્રથમ લેન્સની ગોળાકાર સપાટીની વક્રતાની ત્રિજ્યા બીજા લેન્સની ગોળાકાર સપાટીની વક્રતાની ત્રિજ્યા જેટલી છે.
3) પ્રથમ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ બીજા કરતા ચોક્કસ મૂલ્યમાં વધારે છે.
4) બંને લેન્સ દ્વારા બનાવેલ ઑબ્જેક્ટની છબી હંમેશા સીધી હોય છે.
5) પ્રથમ લેન્સ દ્વારા બનાવેલ ઑબ્જેક્ટની ઇમેજ હંમેશા વર્ચ્યુઅલ ઇમેજ હોય ​​છે, અને બીજા લેન્સ દ્વારા બનાવવામાં આવેલી ઇમેજ માત્ર ત્યારે જ વર્ચ્યુઅલ હોય છે જ્યારે ઑબ્જેક્ટ લેન્સ અને ફોકસની વચ્ચે હોય.
ઉકેલ:બાદબાકીનું ચિહ્ન દર્શાવે છે કે પ્રથમ લેન્સ ભિન્ન છે, અને બીજો કન્વર્જિંગ છે, તેથી પ્રથમ લેન્સ દ્વારા બનાવેલ ઑબ્જેક્ટની છબી હંમેશા કાલ્પનિક છબી હોય છે, અને બીજા લેન્સ દ્વારા બનાવવામાં આવેલી છબી ફક્ત ત્યારે જ કાલ્પનિક હોય છે જ્યારે ઑબ્જેક્ટ સ્થિત હોય. લેન્સ અને ફોકસ વચ્ચે. પ્રથમ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ બીજા લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ કરતાં તીવ્રતામાં વધારે છે. લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર માટેના સૂત્રમાંથી F = 1/D, પછી F 1 = 0.2 m F 2 = 0.125 m.
જવાબ: 35
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:કેન્દ્રીય લંબાઈ F સાથે એકત્રિત લેન્સ દ્વારા બનાવેલ બિંદુ સ્ત્રોત S ની છબી કયા બિંદુ પર સ્થિત હશે?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
ઉકેલ:

જવાબ: 1
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:શું બાયકોન્વેક્સ લેન્સ સમાંતર કિરણોના કિરણને વેરવિખેર કરી શકે છે? તમારો જવાબ સમજાવો.
ઉકેલ:કદાચ જો પર્યાવરણનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ લેન્સના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કરતા વધારે હોય.
ભૌતિકશાસ્ત્ર પર OGE સોંપણી:આકૃતિ પાતળા ડાઇવર્જિંગ લેન્સ અને ત્રણ ઑબ્જેક્ટ બતાવે છે: A, B અને C, લેન્સની ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર સ્થિત છે. લેન્સમાં કયા ઑબ્જેક્ટ(ઓ)ની છબી જેની ફોકલ લેન્થ F ઓછી થશે, સીધી અને વર્ચ્યુઅલ હશે?

1) ફક્ત એ
2) ફક્ત બી
3) માત્ર બી
4) ત્રણેય વસ્તુઓ
ઉકેલ:પાતળો ડાઇવર્જિંગ લેન્સ હંમેશા ઓછી, સીધી અને વર્ચ્યુઅલ ઇમેજ આપે છે, પછી ભલે તે ઑબ્જેક્ટનું સ્થાન ગમે તે હોય.
જવાબ: 4
ભૌતિકશાસ્ત્રમાં OGE સોંપણી (fipi):લેન્સની ફોકલ લેન્થ અને ડબલ ફોકલ લેન્થ વચ્ચે સ્થિત ઑબ્જેક્ટને લેન્સની ડબલ ફોકલ લેન્થની નજીક ખસેડવામાં આવે છે. જ્યારે કોઈ પદાર્થ લેન્સના ડબલ ફોકસની નજીક આવે ત્યારે ભૌતિક જથ્થાઓ અને તેમના સંભવિત ફેરફારો વચ્ચે પત્રવ્યવહાર સ્થાપિત કરો.
દરેક જથ્થા માટે, ફેરફારની અનુરૂપ પ્રકૃતિ નક્કી કરો:
1) વધે છે
2) ઘટે છે
3) બદલાતું નથી
કોષ્ટકમાં અનુરૂપ અક્ષરો હેઠળ પસંદ કરેલ સંખ્યાઓ લખો. જવાબમાંની સંખ્યાઓ પુનરાવર્તિત થઈ શકે છે.
ઉકેલ:જો કોઈ ઑબ્જેક્ટ ફોકસ અને ડબલ ફોકસની વચ્ચે હોય, તો તેની ઈમેજ મોટી થાય છે અને ડબલ ફોકસની પાછળ હોય છે, ત્યારે ડાયમેન્શન ઘટશે અને ઈમેજ લેન્સની નજીક હશે, કારણ કે શરીર ફોકલ લેન્થ બમણી કરો, પછી ઇમેજ પોતાની બરાબર છે અને ડ્યુઅલ ફોકસ પર સ્થિત છે.
જવાબ: 22
OGE 2019 ના ડેમો સંસ્કરણ માટે સોંપણી:આકૃતિ ત્રણ ઑબ્જેક્ટ બતાવે છે: A, B અને C. પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સમાં કયા ઑબ્જેક્ટ(ઓ) ની છબી, જેની ફોકલ લંબાઈ F, ઓછી, ઊંધી અને વાસ્તવિક હશે?

1) ફક્ત એ
2) ફક્ત બી
3) માત્ર બી
4) ત્રણેય વસ્તુઓ
ઉકેલ:જો ઑબ્જેક્ટ ડબલ ફોકસ d>2F (ઉપરની થિયરી જુઓ) ની પાછળ હોય તો છબી ઓછી, ઊંધી અને વાસ્તવિક હશે. ઑબ્જેક્ટ A ડબલ ફોકસની પાછળ છે.

ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરવી

એકત્રીકરણ અને ડાઇવિંગ લેન્સ

પાતળા લેન્સની પ્રાથમિક થિયરી એક તરફ પાતળા લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ અને બીજી તરફ લેન્સથી ઑબ્જેક્ટ અને તેની છબી વચ્ચેના અંતર વચ્ચેના સરળ સંબંધો તરફ દોરી જાય છે.

ઑબ્જેક્ટના પરિમાણો, લેન્સ દ્વારા આપવામાં આવેલી તેની છબી અને લેન્સ સાથેના તેમના અંતર વચ્ચેનો સંબંધ સરળ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. ઉપરોક્ત મૂલ્યોને પ્રાયોગિક ધોરણે નિર્ધારિત કરવું, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં પર્યાપ્ત ચોકસાઈ સાથે પાતળા લેન્સની ફોકલ લંબાઈની ગણતરી કરવા માટે ઉપરોક્ત સંબંધોનો ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ નથી.

વ્યાયામ 1

એકત્રીકરણ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવી

નીચેના ઉપકરણોને આડી ઓપ્ટિકલ બેન્ચ પર સ્લાઇડર્સ પર ખસેડી શકાય છે: મેટ સ્ક્રીન સ્કેલ સાથે, લેન્સ , વસ્તુ (એફ આકારની નેકલાઇન), રોશની કરનાર . આ તમામ ઉપકરણો ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે જેથી તેમના કેન્દ્રો સમાન ઊંચાઈ પર હોય, સ્ક્રીનના પ્લેન ઓપ્ટિકલ બેન્ચની લંબાઈને લંબરૂપ હોય અને લેન્સની અક્ષ તેની સમાંતર હોય. બેન્ચની સાથે સ્થિત શાસકના સ્કેલ પર સ્લાઇડની ડાબી ધાર સાથે ઉપકરણો વચ્ચેનું અંતર માપવામાં આવે છે.

એકત્રીકરણ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ નીચેની રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે.

પદ્ધતિ 1. ઑબ્જેક્ટના અંતર દ્વારા કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવી

અને લેન્સમાંથી તેની છબીઓ.

જો અક્ષરો દ્વારા નિયુક્ત એઅને bલેન્સથી ઑબ્જેક્ટ અને તેની છબીનું અંતર, પછી પછીની ફોકલ લંબાઈ સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવશે

અથવા ; (1)

(આ સૂત્ર ત્યારે જ માન્ય છે જ્યારે લેન્સની જાડાઈ તેની સરખામણીમાં નાની હોય a અને b).

માપ . સ્ક્રીનને ઑબ્જેક્ટથી પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા અંતરે મૂક્યા પછી, તેમની વચ્ચે લેન્સ મૂકો અને જ્યાં સુધી તેઓ સ્ક્રીન પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી ન મેળવે ત્યાં સુધી તેને ખસેડો (અક્ષર એફ). બેન્ચની સાથે સ્થિત શાસકનો ઉપયોગ કરીને લેન્સ, સ્ક્રીન અને ઑબ્જેક્ટની સ્થિતિની ગણતરી કર્યા પછી, સ્ક્રીન સાથેના સ્લાઇડરને બીજી સ્થિતિમાં ખસેડો અને ફરીથી લેન્સની અનુરૂપ સ્થિતિ અને બેન્ચ પરના તમામ ઉપકરણોની ગણતરી કરો.

છબીની તીક્ષ્ણતાના વિઝ્યુઅલ આકારણીની અચોક્કસતાને લીધે, ઓછામાં ઓછા પાંચ વખત માપને પુનરાવર્તિત કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. આ ઉપરાંત, આ પદ્ધતિમાં માપનો ભાગ વિસ્તૃત કરીને અને ભાગની ઘટેલી છબી સાથે લેવા માટે ઉપયોગી છે. દરેક વ્યક્તિગત માપનમાંથી, સૂત્ર (1) નો ઉપયોગ કરો, કેન્દ્રીય લંબાઈની ગણતરી કરો અને, પ્રાપ્ત પરિણામોમાંથી, તેનું અંકગણિત સરેરાશ મૂલ્ય શોધો.

પદ્ધતિ 2. ઑબ્જેક્ટના કદ દ્વારા કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવી અને

તેની છબી, અને લેન્સથી બાદના અંતર દ્વારા.

ચાલો ઓબ્જેક્ટનું કદ વડે દર્શાવીએ lદ્વારા તેની છબીની તીવ્રતા એલઅને લેન્સથી તેમનું અંતર (અનુક્રમે) મારફતે aઅને b. આ જથ્થાઓ જાણીતા સંબંધ દ્વારા એકબીજા સાથે સંબંધિત છે

.

અહીંથી નક્કી b(લેન્સથી ઑબ્જેક્ટનું અંતર) અને તેને ફોર્મ્યુલા (1) માં બદલીને, તેના માટે અભિવ્યક્તિ મેળવવાનું સરળ છે fઆ ત્રણ જથ્થા દ્વારા:

. (2)

માપ. સ્ક્રીન અને ઑબ્જેક્ટની વચ્ચે લેન્સ મૂકો જેથી કરીને ઑબ્જેક્ટની ખૂબ મોટી અને સ્પષ્ટ છબી સ્કેલ સાથે સ્ક્રીન પર દેખાય અને લેન્સ અને સ્ક્રીનની સ્થિતિને માપો. શાસકનો ઉપયોગ કરીને, સ્ક્રીન પરની છબીનું કદ માપો. આઇટમના પરિમાણો " l» mm માં આકૃતિ 1 માં આપેલ છે.

છબીથી લેન્સ સુધીનું અંતર માપ્યા પછી, સૂત્ર (2) નો ઉપયોગ કરીને લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ શોધો.

ઑબ્જેક્ટથી સ્ક્રીન સુધીનું અંતર બદલીને, પ્રયોગને ઘણી વખત પુનરાવર્તિત કરો.

પદ્ધતિ 3. લેન્સની હિલચાલની માત્રા દ્વારા ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરવી

જો ઑબ્જેક્ટથી ઇમેજ સુધીનું અંતર, જે આપણે દ્વારા સૂચિત કરીએ છીએ એ, વધુ 4 f, તો પછી હંમેશા લેન્સની બે સ્થિતિઓ હશે કે જેના પર સ્ક્રીન પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત થાય છે: એક કિસ્સામાં, ઘટાડો, બીજામાં, વિસ્તૃત (ફિગ. 2).

તે જોવાનું સરળ છે કે આ કિસ્સામાં લેન્સની બંને સ્થિતિ ઑબ્જેક્ટ અને છબી વચ્ચેના અંતરની મધ્યમાં સપ્રમાણતાવાળી હશે. ખરેખર, સમીકરણ (1) નો ઉપયોગ કરીને, આપણે લેન્સની પ્રથમ સ્થિતિ (ફિગ. 2) માટે લખી શકીએ છીએ.

;

બીજા સ્થાન માટે

.

આ સમીકરણોની જમણી બાજુઓને સરખાવતા, આપણે શોધીએ છીએ

.

x માટે આ અભિવ્યક્તિને બદલે ( એ - ઇ - x ) , અમે તે સરળતાથી શોધી શકીએ છીએ

;

એટલે કે, વાસ્તવમાં લેન્સની બંને સ્થિતિઓ ઑબ્જેક્ટ અને ઇમેજથી સમાન અંતરે છે અને તેથી ઑબ્જેક્ટ અને ઇમેજ વચ્ચેના અંતરની મધ્યમાં સપ્રમાણતા ધરાવે છે.

કેન્દ્રીય લંબાઈ માટે અભિવ્યક્તિ મેળવવા માટે, લેન્સની એક સ્થિતિને ધ્યાનમાં લો, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રથમ. તેના માટે, પદાર્થથી લેન્સ સુધીનું અંતર છે

.

અને લેન્સથી ઇમેજ સુધીનું અંતર

.

આ જથ્થાઓને સૂત્ર (1) માં બદલીને, આપણે શોધીએ છીએ

. (3)

આ પદ્ધતિ મૂળભૂત રીતે સૌથી સામાન્ય અને જાડા અને પાતળા બંને લેન્સ માટે યોગ્ય છે. ખરેખર, જ્યારે અગાઉના કેસોમાં જથ્થાઓનો ઉપયોગ ગણતરી માટે કરવામાં આવતો હતો એઅને b, તો પછી લેન્સના કેન્દ્રમાં માપેલા સેગમેન્ટ્સનો અર્થ થાય છે. વાસ્તવમાં, આ જથ્થાઓ લેન્સના સંબંધિત મુખ્ય વિમાનોમાંથી માપવા જોઈએ. વર્ણવેલ પદ્ધતિમાં, આ ભૂલ એ હકીકતને કારણે દૂર કરવામાં આવે છે કે તે લેન્સથી અંતર માપતી નથી, પરંતુ માત્ર તેની હિલચાલની માત્રા.

માપ. સ્ક્રીનને વધુ અંતરે ઇન્સ્ટોલ કરીને 4 fવિષયમાંથી (આશરે મૂલ્ય fઅગાઉના પ્રયોગોમાંથી લેવામાં આવેલ), તેમની વચ્ચે એક લેન્સ મૂકો અને, તેને ખસેડીને, સ્ક્રીન પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત કરો, ઉદાહરણ તરીકે, મોટું કરો. સ્કેલ પર લેન્સની અનુરૂપ સ્થિતિની ગણતરી કર્યા પછી, તેને બાજુ પર ખસેડો અને તેને ફરીથી ઇન્સ્ટોલ કરો. આ માપન પાંચ વખત કરવામાં આવે છે.

લેન્સને ખસેડીને, તેઓ ઑબ્જેક્ટની બીજી સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત કરે છે - એક નાની - અને ફરીથી સ્કેલ પર લેન્સની સ્થિતિની ગણતરી કરે છે. માપન પાંચ વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.

અંતર માપવા એસ્ક્રીન અને ઑબ્જેક્ટ વચ્ચે, તેમજ હલનચલનનું સરેરાશ મૂલ્ય ઇ, સૂત્ર (3) નો ઉપયોગ કરીને લેન્સની ફોકલ લંબાઈની ગણતરી કરો.

વ્યાયામ 2

ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરવી

સ્લાઇડ્સ પર માઉન્ટ થયેલ ડાયવર્જિંગ અને એકત્રીકરણ લેન્સ, મેટ સ્ક્રીન અને એક પ્રકાશિત ઑબ્જેક્ટ ઑપ્ટિકલ બેન્ચ સાથે મૂકવામાં આવે છે અને કસરત 1 માં સમાન નિયમો અનુસાર સ્થાપિત થાય છે.

ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ નીચેની રીતે માપવામાં આવે છે. જો કોઈ બિંદુમાંથી નીકળતા કિરણોના માર્ગ પર હોય એઅને એક બિંદુ પર કન્વર્જિંગ ડીએકત્રીકરણ લેન્સમાં રીફ્રેક્શન પછી IN(ફિગ. 3), ડાઇવર્જિંગ લેન્સ મૂકો જેથી અંતર સાથે ડીતેની ફોકલ લંબાઈ કરતાં ઓછી હતી, પછી બિંદુની છબી એલેન્સ B થી દૂર ખસે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે બિંદુ તરફ જાય છે ઇ. પારસ્પરિકતાના ઓપ્ટિકલ સિદ્ધાંતના આધારે, હવે આપણે એક બિંદુ પરથી પ્રસરી રહેલા પ્રકાશના કિરણોને માનસિક રીતે ધ્યાનમાં લઈ શકીએ છીએ. ઇઊલટું પછી બિંદુ બિંદુની કાલ્પનિક છબી હશે ઇકિરણો ડાયવર્જિંગ લેન્સમાંથી પસાર થયા પછી સાથે.

અંતર સૂચવે છે ઇયુપત્ર એ , ડી સાથે- મારફતે bઅને તે નોંધવું fઅને bનકારાત્મક ચિહ્નો છે, અમે સૂત્ર (1) અનુસાર મેળવીએ છીએ

, એટલે કે . (4)

માપ. એક પ્રકાશિત ઑબ્જેક્ટ (F), એક કન્વર્જિંગ લેન્સ, એક ડાયવર્જિંગ લેન્સ, એક ડાયવર્જિંગ લેન્સ અને મેટ સ્ક્રીન (ફિગ. 3 અનુસાર) ઓપ્ટિકલ બેન્ચ પર મૂકવામાં આવે છે. મેટ સ્ક્રીન અને ડાયવર્જિંગ લેન્સની સ્થિતિઓ મનસ્વી રીતે પસંદ કરી શકાય છે, પરંતુ તેમને એવા બિંદુઓ પર મૂકવું વધુ અનુકૂળ છે કે જેના કોઓર્ડિનેટ્સ 10 ના ગુણાંકવાળા હોય.

તેથી અંતર એબિંદુઓના કોઓર્ડિનેટમાં તફાવત તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે ઇઅને સાથે(બિંદુ સંકલન સાથેલખો). પછી, સ્ક્રીન અને ડાઇવર્જિંગ લેન્સને સ્પર્શ કર્યા વિના, સ્ક્રીન પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી કન્વર્જિંગ લેન્સને ખસેડો (પ્રયોગાત્મક પરિણામની ચોકસાઈ છબીની સ્પષ્ટતાની ડિગ્રી પર ખૂબ આધાર રાખે છે).

આ પછી, ડાયવર્જિંગ લેન્સ દૂર કરવામાં આવે છે, અને સ્ક્રીન કન્વર્જિંગ લેન્સ પર ખસેડવામાં આવે છે અને ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી ફરીથી પ્રાપ્ત થાય છે. નવી સ્ક્રીન સ્થિતિ બિંદુના સંકલનને નિર્ધારિત કરશે ડી .

દેખીતી રીતે, બિંદુઓના કોઓર્ડિનેટ્સમાં તફાવત સાથેઅને ડીઅંતર નક્કી કરશે b, જે અમને ફોર્મ્યુલા (4) નો ઉપયોગ કરીને ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈની ગણતરી કરવા દેશે.

આવા માપ ઓછામાં ઓછા પાંચ વખત કરવામાં આવે છે, દરેક વખતે સ્ક્રીનની નવી સ્થિતિ અને ડાયવર્જિંગ લેન્સ પસંદ કરીને.

નૉૅધ. ગણતરીના સૂત્રનું વિશ્લેષણ

અમે સરળતાથી એવા નિષ્કર્ષ પર પહોંચીએ છીએ કે કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવાની ચોકસાઈ સેગમેન્ટ્સ કેટલા અલગ છે તેના પર ખૂબ આધાર રાખે છે. bઅને એ. તે સ્પષ્ટ છે કે જ્યારે એનજીક bતેમના માપમાં સહેજ ભૂલો પરિણામને મોટા પ્રમાણમાં વિકૃત કરી શકે છે.

ફાર ઇસ્ટર્ન ફેડરલ યુનિવર્સિટી

જનરલ ફિઝિક્સ વિભાગ

લેબોરેટરી વર્ક નંબર 1.1

બેસલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને કન્વર્જિંગ અને ડાઇવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈનું નિર્ધારણ

વ્લાદિવોસ્તોક

કાર્યનું લક્ષ્ય:કન્વર્જિંગ અને ડાયવર્જિંગ લેન્સ અને તેમની સિસ્ટમ્સના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ, બેસલ પદ્ધતિથી પરિચિતતા, લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવી.

સંક્ષિપ્ત સિદ્ધાંત

લેન્સ એ પ્રકાશથી પારદર્શક શરીર છે, જે બે ગોળાકાર સપાટીઓથી બંધાયેલું છે. મુખ્ય પ્રકારના લેન્સ ફિગ 1 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

ભેગા થવું (હવામાં):

1 - બાયકોન્વેક્સ લેન્સ,

2 - ફ્લેટ-બહિર્મુખ લેન્સ,

3 - અંતર્મુખ-બહિર્મુખ લેન્સ.

છૂટાછવાયા (હવામાં):

4 - બાયકોનકેવ લેન્સ,

5 – સપાટ-અંતર્મુખ લેન્સ,

6 – બહિર્મુખ-અંતર્મુખ લેન્સ.

એક લેન્સ જેની જાડાઈ તેની વક્રતાની કોઈપણ ત્રિજ્યા કરતા ઘણી ઓછી હોય તેને પાતળા કહેવાય છે.

ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમને કેન્દ્રીય કહેવામાં આવે છે જો તેની તમામ પ્રત્યાવર્તન સપાટીઓના વક્રતાના કેન્દ્રો એક સીધી રેખા પર હોય, જેને સિસ્ટમની મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ કહેવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ અક્ષ સાથે લેન્સ પ્લેનના આંતરછેદના બિંદુને પાતળા લેન્સનું ઓપ્ટિકલ સેન્ટર કહેવામાં આવે છે. લેન્સના ઓપ્ટિકલ સેન્ટરમાંથી પસાર થતી કોઈપણ સીધી રેખા અને મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ સાથે સુસંગત ન હોય તેને સેકન્ડરી ઓપ્ટિકલ એક્સિસ કહેવાય છે.

જો મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર કિરણો એકત્રીકરણ લેન્સ પર પડે છે, તો પછી, લેન્સમાં વક્રીભવન પછી, તેઓ મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર પડેલા એક બિંદુએ છેદે છે અને લેન્સનું મુખ્ય કેન્દ્ર F (ફિગ. 2) કહેવાય છે. લેન્સની બંને બાજુએ બે મુખ્ય કેન્દ્રબિંદુઓ હોય છે. ઓપ્ટિકલ સેન્ટરથી ફોકસ સુધીના અંતર fને કેન્દ્રીય લંબાઈ કહેવામાં આવે છે. જો લેન્સની સપાટીઓની વક્રતાની ત્રિજ્યા સમાન હોય અને લેન્સની બંને બાજુએ માધ્યમ સમાન હોય, તો લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ સમાન હોય છે.

ચોખા. 2. એકત્રીકરણ લેન્સમાં કિરણોનો માર્ગ.

જો મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર કિરણો ડાયવર્જિંગ લેન્સ પર પડે છે, તો પછી એક તબક્કે, જેને મુખ્ય ફોકસ પણ કહેવાય છે, રીફ્રેક્ટેડ કિરણો પોતાને છેદે નહીં, પરંતુ તેમના વિસ્તરણ (ફિગ. 3). આ કિસ્સામાં ફોકસને કાલ્પનિક કહેવામાં આવે છે, અને ફોકલ લંબાઈ નકારાત્મક માનવામાં આવે છે. ડાયવર્જિંગ લેન્સની બંને બાજુએ બે મુખ્ય કેન્દ્રબિંદુઓ પણ હોય છે.

ચોખા. 3. ડાયવર્જિંગ લેન્સમાં કિરણોનો માર્ગ.

મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર લંબરૂપ લેન્સના મુખ્ય ફોકસમાંથી પસાર થતા પ્લેનને ફોકલ પ્લેન કહેવામાં આવે છે, અને ફોકલ પ્લેન સાથેના કોઈપણ ગૌણ અક્ષના આંતરછેદના બિંદુને ગૌણ ફોકસ કહેવામાં આવે છે. જો અમુક ગૌણ અક્ષની સમાંતર કિરણોનો કિરણ લેન્સ પર પડે છે, તો પછી રીફ્રેક્શન પછી કિરણો પોતે અથવા તેમના એક્સ્ટેન્શન્સ (લેન્સના પ્રકાર પર આધાર રાખીને) અનુરૂપ ગૌણ ફોકસ પર છેદે છે. પાતળા લેન્સના ઓપ્ટિકલ સેન્ટરમાંથી પસાર થતા કિરણો વ્યવહારીક રીતે તેમની દિશા બદલતા નથી.

લેન્સમાં છબીનું નિર્માણ.તેજસ્વી બિંદુની છબી બનાવવા માટે, આ બિંદુથી લેન્સ પર ઓછામાં ઓછા બે કિરણોની ઘટના લેવી અને આ કિરણોનો માર્ગ બનાવવો જરૂરી છે. એક નિયમ તરીકે, કિરણો પસંદ કરવામાં આવે છે જે મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર હોય છે, જે લેન્સના મુખ્ય કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે અથવા લેન્સના ઓપ્ટિકલ કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે. આ કિરણોનું આંતરછેદ, અથવા તેમના વિસ્તરણ, બિંદુની વાસ્તવિક અથવા વર્ચ્યુઅલ છબી આપે છે. સેગમેન્ટની છબી મેળવવા માટે, તેના અત્યંત બિંદુઓની છબીઓ બનાવવામાં આવે છે. જો કોઈ તેજસ્વી પદાર્થ મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર લંબરૂપ નાનો સેગમેન્ટ હોય, તો તેની છબી પણ મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર લંબરૂપ સેગમેન્ટ દ્વારા દર્શાવવામાં આવશે. સૌથી સહેલો રસ્તો એ છે કે સેગમેન્ટની છબી બનાવવી, જેમાંથી બે આત્યંતિક બિંદુઓમાંથી એક મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર સ્થિત છે: આ કિસ્સામાં, તેના અન્ય આત્યંતિક બિંદુની છબી બનાવવામાં આવે છે અને એક કાટખૂણે મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર નીચે આવે છે. (ફિગ. 4). સેકન્ડરી ઓપ્ટિકલ એક્સેસ અને સેકન્ડરી ફોકસનો ઉપયોગ ઈમેજ બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. લેન્સના પ્રકાર અને લેન્સની તુલનામાં ઑબ્જેક્ટની સ્થિતિના આધારે, છબી મોટી અથવા ઓછી થઈ શકે છે.

છબીઓ બનાવતી વખતે, પાતળા લેન્સની પરંપરાગત છબીઓનો ઉપયોગ થાય છે:

↕ - બાયકોન્વેક્સ લેન્સ, ‍‍‍↕ - બાયકોન્વેક્સ લેન્સ

ચોખા. 4a. પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સમાં વાસ્તવિક છબીનું નિર્માણ (ઑબ્જેક્ટ ફોકસની પાછળ છે).

ચોખા. 4 બી. પાતળા કન્વર્જિંગ લેન્સમાં વર્ચ્યુઅલ ઇમેજનું નિર્માણ (ઑબ્જેક્ટ ફોકસ અને લેન્સની વચ્ચે સ્થિત છે).

ચોખા. 4c. પાતળા ડાઇવર્જિંગ લેન્સમાં વર્ચ્યુઅલ ઇમેજનું નિર્માણ (ઑબ્જેક્ટ ફોકસની પાછળ છે).

લેન્સ સૂત્ર.જો આપણે ઑબ્જેક્ટથી લેન્સ સુધીનું અંતર –s અને લેન્સથી ઈમેજનું અંતર –s′ તરીકે દર્શાવીએ, તો પાતળા લેન્સ માટેનું સૂત્ર આ રીતે લખી શકાય:

જ્યાં R 1 અને R 2 એ લેન્સની ગોળાકાર સપાટીઓની વક્રતાની ત્રિજ્યા છે, n 1 એ પદાર્થનો પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંક છે જેમાંથી લેન્સ બનાવવામાં આવે છે, n 2 એ માધ્યમનો પ્રત્યાવર્તન ઇન્ડેક્સ છે જેમાં લેન્સ સ્થિત છે .

મૂલ્ય D, લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈના પરસ્પર, લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર કહેવાય છે અને તેને ડાયોપ્ટરમાં માપવામાં આવે છે. કન્વર્જિંગ લેન્સમાં સકારાત્મક ઓપ્ટિકલ પાવર હોય છે, જ્યારે ડાયવર્જિંગ લેન્સમાં નકારાત્મક ઓપ્ટિકલ પાવર હોય છે.

લેન્સનું બીજું મહત્ત્વનું પરિમાણ એ લીનિયર મેગ્નિફિકેશન G છે. તે ઇમેજના રેખીય કદ h′ અને ઑબ્જેક્ટના h ના અનુરૂપ કદનો ગુણોત્તર દર્શાવે છે. તે બતાવી શકાય છે કે Г=h′/h=s′/s.

લેન્સમાં ઇમેજના ગેરફાયદા.

ગોળાકાર વિકૃતિએ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે બિંદુની છબી કોઈ બિંદુ નથી, પરંતુ નાના વર્તુળના રૂપમાં છે. આ ગેરલાભ એ હકીકતને કારણે છે કે લેન્સના મધ્ય પ્રદેશમાંથી પસાર થતા કિરણો અને તેની કિનારીઓમાંથી પસાર થતા કિરણો એક તબક્કે એકત્રિત થતા નથી.

રંગીન વિકૃતિજ્યારે વિવિધ લંબાઈના તરંગો ધરાવતો જટિલ પ્રકાશ લેન્સમાંથી પસાર થાય ત્યારે જોવા મળે છે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે. આના કારણે ઇમેજની કિનારીઓ મેઘધનુષ્ય-રંગીન દેખાય છે.

અસ્પષ્ટતાલેન્સ પર પ્રકાશની ઘટનાના કોણ પર કેન્દ્રીય લંબાઈની અવલંબન સાથે સંકળાયેલ છબીની ખામી છે. આ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે બિંદુની છબી વર્તુળ, લંબગોળ અથવા સેગમેન્ટ જેવી દેખાઈ શકે છે.

વિકૃતિ- આ છબીનો અભાવ છે જે ત્યારે થાય છે જો દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં લેન્સ દ્વારા ઑબ્જેક્ટનું બાજુનું વિસ્તરણ સમાન ન હોય. જો વિસ્તરણ કેન્દ્રથી પરિઘ સુધી ઘટે છે, તો બેરલ વિકૃતિ થાય છે, અને જો ઊલટું, પિંકશન વિકૃતિ થાય છે.

લેન્સ સિસ્ટમ પસંદ કરીને ઇમેજ ખામી દૂર કરવા અથવા ઘટાડવાની માંગ કરવામાં આવે છે.

પદ્ધતિનો સિદ્ધાંત.

લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરવા માટેની અનુકૂળ પદ્ધતિ એ બેસલ પદ્ધતિ છે. તે એ હકીકતમાં રહેલું છે કે ઑબ્જેક્ટ અને સ્ક્રીન વચ્ચે એલ પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા અંતર સાથે, લેન્સની બે સ્થિતિઓ શોધી શકાય છે કે જેના પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત થાય છે - એક કિસ્સામાં મોટું થાય છે, બીજામાં ઘટાડો થાય છે.

આ જોગવાઈઓ બે સમીકરણોની સિસ્ટમ હલ કરીને શોધી શકાય છે:

1/ s′ + 1/ s = 1/f.

પ્રથમ સમીકરણમાંથી s′ વ્યક્ત કરીને અને પરિણામી અભિવ્યક્તિને બીજામાં બદલીને, આપણે એક ચતુર્ભુજ સમીકરણ મેળવીએ છીએ, જેનો ઉકેલ લખી શકાય છે:

. (1)

કારણ કે આ સમીકરણનો ભેદભાવ શૂન્ય કરતા વધારે હોવો જોઈએ: L 2 – 4Lf≥0, પછી L≥4f– માત્ર આ શરત હેઠળ કોઈ વસ્તુની બે સ્પષ્ટ છબીઓ મેળવી શકે છે.

સૂત્ર (1) પરથી તે અનુસરે છે કે લેન્સની બે સ્થિતિઓ છે જે ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી આપે છે, જે ઑબ્જેક્ટ અને સ્ક્રીન વચ્ચેના સેગમેન્ટના કેન્દ્રની તુલનામાં સમપ્રમાણરીતે સ્થિત છે. આ સ્થિતિ વચ્ચેનું અંતર r સૂત્રમાંથી શોધી શકાય છે:

. (2)

જો આપણે આ સૂત્રમાંથી લેન્સની ફોકલ લંબાઈ વ્યક્ત કરીએ, તો આપણને મળે છે:

. (3)

ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ આ રીતે નક્કી કરી શકાતી નથી, કારણ કે તે વિષયની વાસ્તવિક છબીઓ પ્રદાન કરતું નથી. પરંતુ જો ડાયવર્જિંગ લેન્સને મજબૂત કન્વર્જિંગ લેન્સ સાથે જોડવામાં આવે, તો તમને કન્વર્જિંગ લેન્સ સિસ્ટમ મળે છે. સિસ્ટમની કેન્દ્રીય લંબાઈ અને એકત્રીકરણ લેન્સ બેસેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છે, અને ડાઇવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ પછી સંબંધ પરથી નક્કી કરી શકાય છે:

1/f Σ =1/f + + 1/f - , જે નીચે મુજબ છે:

. (4)

લેબોરેટરી સેટઅપ

લેબોરેટરી સેટઅપમાં સળિયા-પ્રકારની ઓપ્ટિકલ બેન્ચનો સમાવેશ થાય છે. ફ્રેમમાં લેન્સ સળિયા વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે અને તેમની સાથે ખસેડી શકાય છે. અંતર માપવા માટે ટેપ માપનો ઉપયોગ થાય છે. તેજસ્વી પદાર્થનું અનુકરણ કરવા માટે, દ્વિ-પરિમાણીય વિવર્તન ગ્રેટિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (MOL-1 ઑબ્જેક્ટનો મધ્ય ઝોન), જે લેસર દ્વારા પ્રકાશિત થાય છે. સ્ક્રીન પરની છબી e એ ક્રોસ-આકારની આકૃતિ છે જેમાં તેજસ્વી ફોલ્લીઓનો સમાવેશ થાય છે. ઇન્સ્ટોલેશનનો દેખાવ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 5.

1 - લેસર,

2 - વિવર્તન જાળી,

3 - લેન્સ,

4 - સ્ક્રીન,

5 - ઓપ્ટિકલ બેન્ચ.

ફિગ.5. લેન્સની ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરવા માટે સેટિંગ.

વર્ક ઓર્ડર

લેસર, ગ્રિલ અને સ્ક્રીન ઇન્સ્ટોલ કરો. લેસર ચાલુ કરો. જ્યારે યોગ્ય રીતે ઇન્સ્ટોલ કરેલું હોય, ત્યારે લાઇટ સ્પોટ સ્ક્રીનની મધ્યમાં હોવી જોઈએ અને તેનો આકાર ગોળાકાર હોવો જોઈએ. ગ્રિલ અને સ્ક્રીન વચ્ચેનું અંતર L માપો.

ટ્રેક્ટમાં એકત્રીકરણ લેન્સ ઇન્સ્ટોલ કરો. તેને ખસેડીને, તેની બે સ્થિતિના કોઓર્ડિનેટ્સ x 1 અને x 2 શોધો, સ્પષ્ટ વિસ્તૃત અને ઓછી કરેલી છબીઓ આપો. માપને 5 વખત પુનરાવર્તિત કરો. કોષ્ટકમાં પરિણામો દાખલ કરો.

પાથમાં ડાઇવર્જિંગ લેન્સ ઇન્સ્ટોલ કરો. બે લેન્સની સિસ્ટમ માટે પગલું 2 અનુસાર માપનું પુનરાવર્તન કરો. કોષ્ટકમાં પરિણામો દાખલ કરો.

ધારકમાંથી લેન્સ દૂર કરો અને સ્ક્રીનને ઇન્સ્ટોલ કરો જેથી ક્રોસ બનાવતા પ્રકાશના ફોલ્લીઓ સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય. પહેલા એક લેન્સ મૂકો, પછી બીજો, પછી બંને લગભગ જાળી અને સ્ક્રીનની વચ્ચે લગભગ અડધા રસ્તે મૂકો, અને દરેક કિસ્સામાં પ્રકાશ સ્પોટ્સના વિતરણની રચનાનું સ્કેચ કરો.

એક લેન્સ માટે અને લેન્સની સિસ્ટમ માટે કોઓર્ડિનેટ્સ x 1 અને x 2 ની સરેરાશ કિંમતો નક્કી કરો, સૂત્ર (2) નો ઉપયોગ કરીને દરેક કેસમાં અંતર શોધો.

ફોર્મ્યુલા (3) નો ઉપયોગ કરીને કન્વર્જિંગ લેન્સ અને બે લેન્સની સિસ્ટમ માટે કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરો. માપન ભૂલોની ગણતરી કરો.

ફોર્મ્યુલાનો ઉપયોગ કરીને ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરો

બનાવેલ સ્કેચ (આઇટમ 4) ના આધારે, દરેક લેન્સની વિકૃતિની પ્રકૃતિ અને બે લેન્સની સિસ્ટમ વિશે નિષ્કર્ષ દોરો.

		કન્વર્જિંગ લેન્સ				બે લેન્સ સિસ્ટમ

પ્રશ્નો પર નિયંત્રણ રાખો

કયા લેન્સને પાતળા કહેવામાં આવે છે?

લેન્સની મુખ્ય ઓપ્ટિકલ ધરી શું છે, લેન્સનું મુખ્ય કેન્દ્ર (કન્વર્જિંગ અને ડાઇવર્જિંગ)?

સેકન્ડરી ઓપ્ટિકલ એક્સિસ, સેકન્ડરી ફોકસ શું છે?

પાતળા લેન્સ માટેનું સૂત્ર લખો અને સમજાવો. લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર અને મેગ્નિફિકેશન શું છે?

લેન્સમાં છબીઓના મુખ્ય ગેરફાયદા શું છે, તેમનો સાર શું છે?

લેન્સમાં ઑબ્જેક્ટની છબી બનાવો (લેન્સનો પ્રકાર અને ઑબ્જેક્ટની સ્થિતિ શિક્ષક દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે).

બેસલ પદ્ધતિનો સાર શું છે?

ઉપકરણો અને એસેસરીઝ: ઓપ્ટિકલ બેન્ચ, હિમાચ્છાદિત અથવા દૂધિયું કાચ સાથે ઇલ્યુમિનેટર, લેન્સ સાથે સ્લાઇડર, સ્ક્રીન, કન્વર્જિંગ અને ડિસ્પર્સિંગ લેન્સ, મિલિમીટર ગ્રેજ્યુએશન સાથે શાસક.

કાર્યનું લક્ષ્ય: કન્વર્જિંગ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરે છે.

સંક્ષિપ્ત સિદ્ધાંત

પ્રકાશ તરંગોની નાનીતાને કારણે (દ્રશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમ રેન્જ 400-700 એનએમ), વિવર્તનને કારણે પ્રસારની સીધીતાને નોંધપાત્ર રીતે વિક્ષેપિત કર્યા વિના, તેના પ્રમાણમાં સાંકડા ભાગને પ્રકાશના વિશાળ પ્રવાહથી અલગ પાડવાનું શક્ય છે. પ્રકાશના આવા સંકુચિત રીતે પ્રસારિત થતા સાંકડા કિરણને પ્રકાશ કિરણ કહેવામાં આવે છે. લેન્સ, મિરર્સ, પ્રિઝમ વગેરેનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશ કિરણોને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

લેન્સબે ગોળાકાર સપાટીઓથી બંધાયેલું પારદર્શક શરીર છે. આ સપાટીઓના કેન્દ્રોમાંથી પસાર થતી રેખા કહેવામાં આવે છે મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ. આગળ શું છે, અમે મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ (પેરાક્સિયલ કિરણો) ની નજીકથી પસાર થતા કિરણોનો સંદર્ભ લઈશું. મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષની સમાંતર તમામ કિરણો ધરી પર એક જ બિંદુએ છેદે છે એફ - મુખ્ય ધ્યાન. લેન્સ પોઇન્ટ (બિંદુ ઓફિગ માં. 1), જેમાંથી કિરણો તેમની દિશા બદલી શકતા નથી તે પસાર થાય છે લેન્સનું ઓપ્ટિકલ સેન્ટર. મુખ્ય ફોકસ અને ઓપ્ટિકલ સેન્ટર વચ્ચેનું અંતર કહેવાય છે મુખ્ય કેન્દ્રીય લંબાઈ.

ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમના ભૌમિતિક પરિમાણોને લગતા સૂત્રોમાં, એક સાઇન નિયમ અપનાવવામાં આવે છે, જે મુજબ એક રેખીય પરિમાણ નકારાત્મક માનવામાં આવે છે જો તેને વ્યક્ત કરતો સેગમેન્ટ લેન્સની બીજી બાજુએ સ્થિત હોય જ્યાંથી પ્રકાશ ફેલાય છે અને જો હકારાત્મક સેગમેન્ટ તે બાજુ પર આવેલું છે જ્યાં પ્રકાશ ફેલાય છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, જથ્થાના મૂલ્યને બાદબાકી ચિહ્ન સાથે સૂત્રમાં શામેલ કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે: s = -|s|ફિગ માં. 1), બીજામાં - વત્તા ચિહ્ન સાથે ( s 1 = |s 1 |). આમ, ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાં તમામ સેગમેન્ટ્સ બીજગણિત જથ્થો છે.

ફિગ માં. 1 ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમના મુખ્ય મુદ્દાઓ બતાવે છે અને મૂળભૂત વ્યાખ્યાઓ આપે છે: એએ 1- મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ; એફઅને F 1- ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમના આગળ અને પાછળના ફોકસ; fઅને f 1- આગળ અને પાછળની ફોકલ લંબાઈ; sઅને s 1- લેન્સથી ઑબ્જેક્ટ અને છબી સુધીનું અંતર; yઅને y 1- ઑબ્જેક્ટ અને છબીના ટ્રાંસવર્સ પરિમાણો.

કદ Φ=1/f 1કહેવાય છે લેન્સની ઓપ્ટિકલ પાવર, જે ડાયોપ્ટર્સ (ડોપ્ટર્સ) માં માપવામાં આવે છે: 1 dptr = 1 m -1. કદ β = y 1 /yકહેવાય છે રેખીયઅથવા ટ્રાંસવર્સ લેન્સ મેગ્નિફિકેશન. તે બતાવી શકાય છે β = s 1 /s.

ફોકલ લંબાઈની ગણતરી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે:

જ્યાં f 1- પાછળની ફોકલ લંબાઈ, n- લેન્સ સામગ્રીનું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ; આર 1અને આર 2- લેન્સની ગોળાકાર સપાટીઓની ત્રિજ્યા.

મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષના લંબરૂપ મુખ્ય ફોકસમાંથી પસાર થતા પ્લેનને કહેવામાં આવે છે ફોકલ પ્લેન. આ પ્લેન (બાજુના ફોસી) ના બિંદુઓ પર, સમાંતર કિરણોના બીમ છેદે છે, મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષ પર ચોક્કસ ખૂણા પર જાય છે.

કેન્દ્રીય લંબાઈની નિશાની નક્કી કરવી એ સાઇન નિયમને આધીન છે. કન્વર્જિંગ લેન્સનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલી છબીઓ બનાવતી વખતે, તેઓ ઑબ્જેક્ટની વિરુદ્ધ બાજુ પરના લેન્સના કેન્દ્રીય બિંદુઓનો ઉપયોગ કરે છે. તેથી ફોકલ લંબાઈ એકત્રલેન્સ ધરાવે છે હકારાત્મકઅર્થ ડાઇવર્જિંગ લેન્સનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલી વર્ચ્યુઅલ ઈમેજીસ બનાવતી વખતે, એક ફોકસનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે લેન્સની એક જ બાજુએ ઓબ્જેક્ટ હોય છે. તેથી ફોકલ લંબાઈ વિખેરી નાખનારલેન્સ ધરાવે છે નકારાત્મકઅર્થ

સાધનો અને માપન પદ્ધતિનું વર્ણન

આડી ઓપ્ટિકલ બેન્ચ બે સમાંતર મેટલ સળિયાથી બનેલી છે, તેમના છેડા મુક્તપણે ટ્યુબમાં પ્રવેશે છે, જેના કારણે બેન્ચને જરૂરી લંબાઈ સુધી લંબાવી શકાય છે. સળિયા અને ટ્યુબની વિવિધ જાડાઈ હોવાથી, ઉપકરણ બે પ્રકારના સ્લાઇડર્સથી સજ્જ છે: કેટલાક સળિયા માટે બનાવાયેલ છે, અન્ય નળીઓ માટે.

બેન્ચના એક છેડે રાઉન્ડ ઇલ્યુમિનેટર સાથેની સ્ક્રીન છે, જેના પર એક તીર દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જે ઑબ્જેક્ટ તરીકે સેવા આપે છે. તીર સાથેનો છિદ્ર હિમાચ્છાદિત કાચથી સજ્જ ફાનસ દ્વારા પ્રકાશિત થાય છે.

છબી A 1 B 1 (A 2 B 2)વિષય એબી, લેન્સનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ, બેન્ચના વિરુદ્ધ છેડે મૂકવામાં આવેલી સ્ક્રીન પર જોવામાં આવે છે. લેન્સ એવી ઊંચાઈ પર સ્થાપિત કરવામાં આવે છે કે આંતરછેદ લેન્સના મુખ્ય ઓપ્ટિકલ અક્ષના સ્તરે આવેલું હોય. સ્ક્રીન પ્લેન આ અક્ષ પર લંબરૂપ હોવું આવશ્યક છે. બેન્ચ સાથે જોડાયેલા મિલીમીટર વિભાગો સાથે શાસકનો ઉપયોગ કરીને ઉપકરણો વચ્ચેનું અંતર માપવામાં આવે છે.

લેન્સની મુખ્ય ફોકલ લંબાઈ સીધી લેન્સથી ઑબ્જેક્ટ અને ઇમેજ સુધીનું અંતર માપીને, પછી સમીકરણ (1) નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે.

જો કે, મૂલ્યો sઅને s 1સચોટ રીતે માપવું અશક્ય છે, કારણ કે સામાન્ય કિસ્સામાં લેન્સનું ઓપ્ટિકલ કેન્દ્ર સપ્રમાણતાના કેન્દ્ર સાથે મેળ ખાતું નથી અને તેની સ્થિતિ શોધવી મુશ્કેલ છે.

ચોખા. 2

તેથી, અમે બેસેલ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખાતી વધુ અદ્યતન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીશું. આ પદ્ધતિનો સાર નીચે મુજબ છે. જો અંતર એલઑબ્જેક્ટથી સ્ક્રીન પર વધુ 4f, તો પછી તમે હંમેશા લેન્સની આવી બે સ્થિતિઓ શોધી શકો છો (ફિગ. 2), જેના પર સ્ક્રીન પર ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબીઓ મેળવવામાં આવે છે: એક કિસ્સામાં - ફિગ. 2a) - મોટું, બીજામાં - ફિગ. 2b) - ઘટાડો.

લેન્સની પ્રથમ સ્થિતિમાં, ચિહ્નોના નિયમનું અવલોકન કરતી વખતે, સૂત્ર (1) નો ઉપયોગ કરીને કેન્દ્રીય લંબાઈ વ્યક્ત કરી શકાય છે.

(2)

તેવી જ રીતે બીજા સ્થાન માટે:

(3)

સમાનતા (2) અને (3) ની જમણી બાજુના છેદમાંના દરેક સરવાળો અંતર સમાન છે એલઑબ્જેક્ટ અને સ્ક્રીન વચ્ચે, તેથી:

આ કિસ્સામાં, સમાનતા (2) અને (3) ની જમણી બાજુના અંશ પણ સમાન હોવા જોઈએ.

(5)

જો કે, સમાનતા (4) અને (5)નું સહઅસ્તિત્વ તો જ શક્ય છે s=t, s 1 =t 1અથવા s=t 1, t=s 1. પ્રથમ પ્રાયોગિક પરિસ્થિતિઓ અનુસાર અશક્ય છે. તેથી, માત્ર બીજી શરત અમલમાં રહે છે.

ચાલો લેન્સના ઓપ્ટિકલ કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર I અને II ની સ્થિતિમાં દર્શાવીએ l. પછી ફિગમાંથી. 2 તે સ્પષ્ટ છે કે

અંતર

સૂત્ર (2) નો ઉપયોગ કરીને, અમે લેન્સની ફોકલ લંબાઈ વ્યક્ત કરીએ છીએ:

તેથી, કાર્ય લેન્સ પરના કોઈપણ બિંદુની હિલચાલ અથવા લેન્સ માઉન્ટ થયેલ સ્ટેન્ડને પણ માપવા માટે નીચે આવે છે.

વર્ક ઓર્ડર

• ઑબ્જેક્ટ અને સ્ક્રીનને અંતરે મૂકો એલ(શિક્ષક દ્વારા સૂચના મુજબ), તેમની વચ્ચે એક લેન્સ મૂકો અને, તેને ખસેડીને, સ્ક્રીન પર સંપૂર્ણ સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત કરો (ઉદાહરણ તરીકે, વિસ્તૃત). સ્ક્રીન (અથવા ઑબ્જેક્ટ) ને સંબંધિત લેન્સની સ્થિતિ અથવા સ્લાઇડરના અમુક બિંદુને સ્કેલ પર ચિહ્નિત કરો
• લેન્સને ખસેડીને, ઑબ્જેક્ટની બીજી સ્પષ્ટ છબી (ઘટાડી) પ્રાપ્ત કરો અને ફરીથી સ્કેલ પર લેન્સની સ્થિતિને ચિહ્નિત કરો.
• અંતર માપો lબે લેન્સની સ્થિતિને અનુરૂપ ગુણ વચ્ચે.
• સેટિંગ્સ અને માપને 5 વખત પુનરાવર્તિત કરો.
• અંતર બદલો એલસ્ક્રીન અને વિષય વચ્ચે.
• કોષ્ટક 1 માં તમામ માપન પરિણામો દાખલ કરો.

એન અનુભવ	l, સે.મી	Δl, સે.મી	એલ, સે.મી	ΔL, સે.મી
સરેરાશ

કોષ્ટક 1

ડાયવર્જિંગ લેન્સની મુખ્ય ફોકલ લંબાઈ નક્કી કરવી

ઉપકરણો અને એસેસરીઝ: ઓપ્ટિકલ બેન્ચ, હિમાચ્છાદિત કાચ સાથે ઇલ્યુમિનેટર, ડાઇવર્જિંગ લેન્સ સાથે સ્લાઇડર, મિલિમીટર ગ્રેજ્યુએશન સાથે શાસક.

કાર્યનું લક્ષ્ય: ડાયવર્જિંગ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ નક્કી કરે છે.

પદ્ધતિનું વર્ણન

ચોખા. 3

જો કોઈ બિંદુમાંથી નીકળતા કિરણોના માર્ગ પર હોય એમઅને લેન્સમાં રીફ્રેક્શન પછી કન્વર્જિંગ બીબીબિંદુ પર ડી(ફિગ. 3), ડાયવર્જિંગ લેન્સ ઇન્સ્ટોલ કરો એસ.એસજેથી બિંદુથી તેનું અંતર રહે ડીતેની ફોકલ લંબાઈ કરતાં ઓછી હતી, પછી બિંદુની છબી એમલેન્સથી દૂર જાઓ બીબી, બિંદુ પર ખસેડવામાં કર્યા ઇ.

લેન્સ સિસ્ટમ્સમાં પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવા સિદ્ધાંતના આધારે, અમે ફિગમાં બતાવેલ કિરણોને ધ્યાનમાં લઈ શકીએ છીએ. 3, એક બિંદુ પરથી આવતા તરીકે ઇઅને પોઈન્ટ પર ભેગા થાય છે એમ. પછી નિર્દેશ ડીબિંદુની કાલ્પનિક છબી હશે ઇડાયવર્જિંગ લેન્સમાં કિરણોના વક્રીભવન પછી એસ.એસ.

બિંદુઓનું અંતર સૂચવે છે ઇઅને ડીલેન્સ થી એસ.એસતે મુજબ દ્વારા sઅને ઓ"ફોર્મ્યુલા (1) નો ઉપયોગ કરીને, ડાયવર્જિંગ લેન્સની ફોકલ લંબાઈની ગણતરી કરવી શક્ય છે, તે ધ્યાનમાં લેતા, ચિહ્નના નિયમ અનુસાર, સંખ્યાત્મક મૂલ્યો sઅને ઓ"માઈનસ ચિહ્ન સાથે સૂત્ર (1) માં સમાવવામાં આવશે.

વર્ક ઓર્ડર

• લેન્સ અને સ્ક્રીનને ઓપ્ટિકલ બેન્ચ પર મૂકો. સ્ક્રીનને ખસેડીને, ઑબ્જેક્ટની સ્પષ્ટ છબી પ્રાપ્ત કરો.
• કન્વર્જિંગ લેન્સ અને સ્ક્રીન વચ્ચે ડાયવર્જિંગ લેન્સ ઇન્સ્ટોલ કરો અને, બેન્ચના ફ્રી એન્ડ તરફ સ્ક્રીનને ખસેડીને, ખાતરી કરો કે ઉપકરણોની આ ગોઠવણી માટે ડાયવર્જિંગ લેન્સ સાથે સ્પષ્ટ, વાસ્તવિક છબી મેળવવાનું શક્ય છે.
• આ પછી, ડાઇવર્જિંગ લેન્સને દૂર કરો અને, સ્ક્રીનને ફરીથી ખસેડો, એક કન્વર્જિંગ લેન્સ સાથે તીવ્ર છબી મેળવો.
• અંતર બદલો એમ.ડી, પ્રથમ સ્ક્રીન સ્થિતિને અનુરૂપ. સ્ક્રીનને ખસેડો અને ફરીથી ઇન્સ્ટોલ કરો. ફરીથી માપો. સ્ક્રીન ઇન્સ્ટોલેશન અને માપને 5 વખત પુનરાવર્તિત કરો.
• બેન્ચ પર ડાયવર્જિંગ લેન્સ મૂકો અને, સ્ક્રીનને ખસેડીને, ફરીથી ઑબ્જેક્ટની તીક્ષ્ણ છબી મેળવો.
• ઑબ્જેક્ટથી ડાયવર્જિંગ લેન્સ સુધીના અંતર અને સ્ક્રીનની નવી સ્થિતિને માપો. ઇન્સ્ટોલેશન અને માપને 5 વખત પુનરાવર્તિત કરો.

માપન પરિણામોની પ્રક્રિયા

એન અનુભવ	એલ 0, સે.મી	ΔL 0, સે.મી	એલ 1, સે.મી	ΔL 1, સે.મી	એલ 2, સે.મી	ΔL 2, સે.મી
સરેરાશ

કોષ્ટક 2

નિયંત્રણ પ્રશ્નો

• લેન્સની મુખ્ય ફોકલ લંબાઈ કેટલી છે?
• ચિહ્નોનો નિયમ શું છે?
• પાતળા લેન્સ માટે સૂત્ર લખો.
• બેસેલની પદ્ધતિ સમજાવો. તેનો ફાયદો શું છે?
• પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો સિદ્ધાંત શું છે?

સાહિત્ય

• સેવલીવ આઇ.વી. સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર કોર્સ. - એમ.: નૌકા, 1998, વોલ્યુમ 4, §3.6, §3.7, §3.8.
• ઇરોડોવ આઇ.ઇ. વેવ પ્રક્રિયાઓ. મૂળભૂત કાયદા. - એમ.: બેઝિક નોલેજની લેબોરેટરી, 1999, §3.3