Zacznijmy od podstaw. Wyobraź sobie dwie soczewki dwuwypukłe. Są jak dwie krople wody, ułożone plecami do siebie.
Są przezroczyste. Wykonane ze szkła lub plastiku.
Co to jest soczewka dwuwypukła?
Soczewka dwuwypukła, znana też jako soczewka skupiająca, ma dwie wypukłe powierzchnie. Pomyśl o soczewce powiększającej.
Światło przechodzące przez nią zagina się. Dzieje się tak z powodu refrakcji.
Refrakcja to zmiana kierunku światła, gdy przechodzi z jednego ośrodka do drugiego. Na przykład z powietrza do szkła.
Dwie soczewki dwuwypukłe, to po prostu dwie takie soczewki obok siebie. Albo w pewnej odległości od siebie. Zależnie od tego, co chcemy uzyskać.
Działanie pojedynczej soczewki dwuwypukłej
Wyobraź sobie promienie słoneczne, które padają na soczewkę. Zbiegają się w jednym punkcie. Ten punkt nazywa się ogniskiem.
Ogniskowa to odległość od soczewki do ogniska. Im bardziej soczewka jest wypukła, tym krótsza jest ogniskowa.
Pomyśl o lupie. Używasz jej, żeby skupić światło słoneczne na papierze. To właśnie działanie soczewki dwuwypukłej.
Dwie soczewki – konfiguracje
Mamy wiele możliwości. Możemy ustawić dwie soczewki obok siebie. Możemy je oddalić.
Efekt zależy od odległości między nimi. Zależy też od ogniskowych każdej soczewki.
Konfiguracja 1: Soczewki blisko siebie
Jeśli soczewki są bardzo blisko siebie, możemy przybliżyć działanie do jednej soczewki o mniejszej ogniskowej. To tak, jakbyśmy połączyli ich moc skupiającą.
Konfiguracja 2: Soczewki w pewnej odległości
Tutaj robi się ciekawiej. Światło przechodzi przez pierwszą soczewkę. Zaczyna się skupiać. Potem trafia na drugą soczewkę.
Druga soczewka może jeszcze bardziej skupić światło. Albo je rozproszyć. Zależy to od jej właściwości i odległości między soczewkami.
Zastosowania dwóch soczewek dwuwypukłych
Dwie soczewki dwuwypukłe znajdują zastosowanie w wielu urządzeniach optycznych. Są wszędzie wokół nas!
Teleskopy
Teleskopy używają układu soczewek (lub soczewek i luster). Zbierają światło z odległych obiektów. Powstaje powiększony obraz.
Jedna soczewka zbiera światło. Druga je powiększa. Dzięki temu widzimy gwiazdy i planety.
Mikroskopy
Mikroskopy działają podobnie do teleskopów. Tylko patrzą na bardzo małe obiekty. Używają układu soczewek, żeby powiększyć obraz.
Widzimy bakterie i komórki. To wszystko dzięki odpowiedniemu ułożeniu soczewek.
Aparaty fotograficzne
Aparaty fotograficzne również korzystają z soczewek. Skupiają światło na matrycy. Powstaje zdjęcie.
W obiektywach jest wiele soczewek. Dzięki nim obraz jest ostry i wyraźny. Korygują one różne wady optyczne.
Projektory
Projektory używają soczewek. Wyświetlają obraz na dużej powierzchni. Na przykład na ścianie.
Soczewki skupiają światło. Powiększają obraz. Możemy oglądać filmy w dużym formacie.
Dlaczego dwie soczewki?
Dlaczego nie użyć jednej, bardzo dobrej soczewki? Czasami to nie wystarcza. Albo jest bardzo trudne do zrobienia.
Dwie soczewki pozwalają na lepszą korekcję wad optycznych. Takich jak aberracja chromatyczna. Czyli rozszczepienie światła na kolory.
Dwie soczewki dają większą swobodę w projektowaniu. Możemy uzyskać lepszą jakość obrazu. Możemy dostosować powiększenie. Możemy korygować zniekształcenia.
Wyobraź sobie budowanie z klocków. Dwa klocki dają więcej możliwości niż jeden duży klocek. Podobnie jest z soczewkami.
Podsumowując, rysunki przedstawiające dwie soczewki dwuwypukłe ilustrują podstawowe zasady optyki. Pokazują, jak działa światło. Uczą nas o refrakcji i ogniskowaniu. Dzięki temu rozumiemy działanie wielu urządzeń optycznych.
Mam nadzieję, że teraz lepiej rozumiesz zasadę działania dwóch soczewek dwuwypukłych!
