Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 
Click here for the English version

השתקפות ושיפור

Overview

מקור: דרק וילסון, אסנטה קוריי, PhD, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, בית הספר למדעי הפיזיקה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

האור נע במהירויות שונות בהתאם לחומר שדרכו הוא מתפשט. כאשר האור עובר מחומר אחד למשנהו, הוא יאט או יאיץ. על מנת לחסוך באנרגיה ובתנופה, על האור לשנות את הכיוון שבו הוא מתפשט. כיפוף אור זה ידוע בשם שבירה. חלק מהאור משתקף גם בממשק שבין שני החומרים. במקרים מיוחדים, ניתן לשחוק קרן אור בצורה כה חדה בממשק, עד שהיא למעשה משתקפת לחלוטין בחזרה למדיום שממנו היא באה.

עדשות עושות שימוש בעקרון השערוך. העדשות מגיעות בשני סוגים עם עקמומיות שונה: עדשות קומרות ועדשות קערות. עדשות קומרות משמשות לעתים קרובות כדי למקד את האור, אך ניתן להשתמש בהן גם ליצירת תמונות מוגדלות של אובייקטים. כאשר עדשה קומרת גורמת לקרני האור המגיעות מאובייקט לסטות, העין האנושית שופטת את האור שמגיע מנקודה כלשהי מאחורי האובייקט הממשי שממנו נובע האור. התמונה של האובייקט תוגדל במקרה זה. סוג תמונה זה נקרא תמונה וירטואלית. עדשות קערות יכולות גם לגרום לקרני אור להתפצל וליצור תמונות וירטואליות, אם כי התמונה תפחת.

מעבדה זו תדגים את חוק השחלורים הבסיסי ותבחן את הדרכים שבהן עדשות יוצרות תמונות.

Principles

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

כאשר האור פוגע בממשק בין שני חומרים, הוא מכופף על ידי זווית כלשהי התלויה בהרכב שני החומרים. בגבול, המהירות שבה האור מתפשט משתנה, מה שגורם לכיוון ההתפשטות שלו להשתנות גם כן. לכל מדיום יש "מדד שבירה" אופייני המוגדר כיחס בין מהירות האור בוואקום לבין מהירות האור במדיום:

Equation 1

כאשר n הוא מדד השחוב ללא ממדים, c הוא מהירות האור בוואקום במטרים לשנייה (מ'/ש'), ו- v הוא מהירות האור במדיום במטרים לשנייה (מ'/ש'). האור נע לאט יותר במדיום עם מדד שבירה גבוה ומהיר יותר במדיום עם מדד נמוך של שבירה.

עבור זווית נתונה של שכיחות, өi (זווית שבה האור פוגע בגבול בין שני אמצעי התקשורת), הזווית שבה נשברת קרן האור, өr, ניתנת על פי חוק השכתוב, הידוע יותר בשם חוק סנל:

Equation 2

כאשר өi ו- өr נמצאים במעלות, ו n1 ו- n2 הם מדדי השחיר חסרי הממדים של החומרים הראשוניים והסופיים שדרכם האור נע. זווית השחלור מציינת את הכיוון שבו גל האור שנפרק יעבור במדיום השני (ראו איור 1). חלק מסוים מאור האירוע משתקף גם בחזרה למדיום הראשון בזווית השווה לזווית השכיחות.

תופעה מעניינת מתרחשת כאשר האור עובר מחומר עם מדד גבוה של שבירה לאחד עם מדד נמוך יותר. יש זווית אירוע קריטית שבה הזווית הפגום תהפוך ל-90 מעלות. אם האור פוגע בגבול בזווית הקריטית, הקרן שנפרצה תנוע לאורך הגבול שבין התקשורת, ואור מסוים ישתקף בחזרה לאינדקס הגבוה של חומר השברה (ראו איור 2). אם האור פוגע בגבול בזווית גדולה יותר מזווית קריטית זו, הוא ישתקף לחלוטין בחזרה לאינדקס הגבוה של חומר השחזור באירוע הנקרא השתקפות פנימית כוללת.

Figure 1
איור 1: קרן אור תקרית בגבול בין שתי תוצאות מדיה בקרן משתקפת ובקרן שבורה.

Figure 2
איור 2: סה"כהשתקפות פנימית כאשר n 2 > n1. הקרן הכחולה היא תקרית בזווית הקריטית ותוצאה של קרן נשברת הנעה לאורך הממשק וקרן משתקפת. הקרן האדומה היא תקרית בזווית גדולה יותר מהזווית הקריטית ומובילה לקרן משתקף פנימי לחלוטין.

עדשות מנצלות את ההפרה כדי ליצור תמונות אמיתיות הווירטואליות של אובייקטים. תמונה אמיתית היא תמונה שנוצרה על ידי ההתכנסות הפיזית של קרני אור שהגיעו מאובייקט. תמונה וירטואלית נוצרת כאשר קרני אור מופיעות להתכנס אבל לא ממש מתכנסות פיזית. עינינו בונות נקודת מוצא לפיצול קרניים, ונקודת מוצא זו משמשת כמקור לתמונות הווירטואליות למרות שקרני האור אינן מתכנסות בשלב זה. דוגמאות לתמונות אמיתיות ווירטואליות שנוצרו על-ידי עדשה קומרת מוצגות באיור 3. לעדשות יש אורך אופייני הנקרא "אורך המוקד", שהוא המרחק מהעדשה שבה קרני האור שמקורן רחוקות לאין שיעור יתמקדו לאחר שעברו דרך העדשה. בהינתן אורך המוקד של עדשה, המרחק בין האובייקט לעדשה יקבע את מיקום התמונה בהתאם למשוואת העדשה הדקה:

Equation 3

כאשר f הוא אורך המוקד של העדשה במטרים (מ '), o הוא המרחק בין העדשה לאובייקט במטרים (מ '), ואני המרחק בין העדשה לתמונה במטרים (מ '). אם מרחק האובייקט נלקח להיות כמות חיובית, אז, אם מרחק התמונה הוא חיובי, התמונה תהיה אמיתית ותמוקם בצד העדשה מול האובייקט. אם מרחק התמונה שלילי, התמונה תהיה וירטואלית, מוגדלת וממוקמת באותו צד של העדשה כמו האובייקט.

Figure 3
איור 3: עדשה קומרת המייצרת תמונות אמיתיות ווירטואליות. תמונות אמיתיות נוצרות מההתכנסות האמיתית של קרני אור. תמונות וירטואליות בנויות על ידי עינינו מקרני אור מתפצלות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. לקבוע את מדד השחזר של מים באמצעות חוק סנל (חוק השחלה) ולמצוא את הזווית הקריטית להשתקפות פנימית כוללת.

  1. להשיג מיכל שבירה מיוחד עם מקור אור.
  2. ממלאים את מיכל השחלור במים ומדליקים את מקור האור. כוון את הקרן ממקור האור לחצי המיכל המלא במים. ייתכן שיהיה צורך לעמעם את האורות בחדר.
  3. השתמש במשחה על מיכל השיקום כדי למדוד את זווית השכיחות של הקרן (הזווית הנמדדת במחצית המיכל המלא במים) וזווית השיקום (הזווית הנמדדת במחצית המיכל המלא באוויר) לממשק אוויר המים במיכל.
  4. השתמש בזוויות הנמדדות ובאינדקס השחלה לאוויר (nair = 1.00) כדי לחשב את מדד השחלוף למים.
  5. חזור על השלבים הקודמים עבור מספר זוויות תקרית המשתנות מ- 0° לקצת פחות מ- 90°.
  6. ככל שזווית האירוע גדלה, ניתן להבחין כי קרן האור שנפרמה כבר לא ניתן לראות במחצית המכולה המכילה אוויר. סובבו באיטיות את מקור האור על הטנק עד להגעה לנקודה שבה קרן האור נעלמת לראשונה מהאוויר. זוהי הזווית הקריטית להשתקפות פנימית כוללת.
  7. אם מקור האור מסתובב עוד יותר, יש לראות כי הקרן משחזרת בחזרה למים.
  8. הזז את מקור האור כך הקורה נכנסת חצי המיכל מלא באוויר הראשון לפני נסיעה לתוך המים. הקלט כמה זוויות של שכיחות ושיפור בתנאי זה. שים לב כי, בעבר, זווית השכיחות הייתה הזווית שבה האור נסע דרך המים. מכיוון שהאור עובר כעת באוויר תחילה, זווית השכיחות החדשה היא הזווית שבה הוא נע באוויר, וזווית השחלור החדשה היא הזווית שבה הוא נע דרך המים.
  9. שים לב כי השתקפות פנימית כוללת אינה מתרחשת בתצורה זו. השתקפות פנימית כוללת מתרחשת רק כאשר האור עובר מדיום עם אינדקס גבוה של שבירה למדיום עם אינדקס נמוך יותר של שבירה.

2. למדוד את אורך המוקד של עדשה וליצור תמונות אמיתיות וריואליות של אובייקט.

  1. השג עדשה קומרת, עדשה קומרת, גיליון נייר לבן, סרגל ואובייקט ייחודי קטן. זה גם עוזר להיות ספסל אופטי עם מחזיקים עבור עדשות ואובייקט, כמו גם מנגנון להחזיק את גיליון הנייר אנכית.
  2. מניחים את העדשה המקומרת בין האובייקט לפיסת הנייר, הכל בשורה ובאותו גובה.
  3. הזז את האובייקט והנייר מסביב עד שתופיע תמונה חדה של האובייקט על הנייר. התמונה על הנייר היא תמונה אמיתית.
  4. מדוד את המרחק מהעדשה לעצם ואת המרחק מהעדשה לנייר. השתמש במשוואת העדשה הדקה כדי לקבוע את אורך המוקד של העדשה.
  5. מניחים את הנייר בצד ומזיזים את האובייקט קרוב יותר לעדשה עד שהמרחק בין העדשה לאובייקט קטן מאורך המוקד של העדשה.
  6. הסתכל דרך העדשה: יש לראות גירסה מוגדלת של האובייקט. תמונה זו היא תמונה וירטואלית.
  7. החלף את העדשה המקומרת בעדשה קומרת. הסתכל דרך העדשה הקדושה: כעת ניתן לראות גרסה דה-מגומגמת של האובייקט. זוהי גם תמונה וירטואלית.

האור משקף ונוסע במהירויות וכיוון שונים, או נשבר, בהתאם לחומר שדרכו הוא מתפשט, מה שגורם לתופעות אופטיות מעניינות רבות.

כאשר קרן אור פוגעת בפני השטח של בלוק זכוכית, חלק ממנה משנה כיוון בממשק כדי לחזור למדיום שממנו הוא נוצר; זו השתקפות. ושאר האור משנה את הכיוון שלו בממשק ונוסע דרך גוש הזכוכית כדי לחסוך באנרגיה ובתנופה; זו שבירה.

עדשות שנמצאות במערכות אופטיות כמו מיקרוסקופים עושות שימוש בהשתקפות ושיפור כדי ליצור תמונות שניתן לראות על ידי העין האנושית.

כאן, נדון תחילה בעקרונות ובפרמטרים של השתקפות ושיפור. אז נדגים את התופעות האלה במערכת שבה אוויר ומים הם שני אמצעי התקשורת. לאחר מכן, נלמד את הדרכים שבהן עדשות יוצרות תמונות, ואחריהן כמה יישומים בתחום האופטיקה.

כדי להבין את העקרונות והפרמטרים של השתקפות ושיפור, הבה נבחר שתי מדיה - מים ואוויר.

פרמטר המפתח הראשון שיש לציין הוא "אינדקס שבירה", 'n' - מאפיין של המדיום שדרכו האור נע. הוא מוגדר כיחס בין מהירות האור בוואקום, 'c', למהירות האור במדיום, 'v'. מכיוון ש- n האוויר נמוך יותר ממים, האור נע לאט יותר דרך המים בהשוואה לאוויר.

הבה נניח כעת כי שני אמצעי התקשורת, המים והאוויר, נמצאים בקשר זה עם זה לאורך ממשק.

כעת, כשהאור נע ממים לאוויר ונוגע בממשק, חלקו משתקף בממשק, והשאר נשבר או מכופף בזווית התלויה במדדים השבירה של שתי המדיה. הן השתקפות והן שבירה תלויים גם בפרמטר אחר - זווית שכיחות, או θi.

זוהי הזווית בין אור האירוע לבין ממשק מי האוויר הנורמלי בתוך המדיום הראשון, מים. 'זווית ההשתקפות' נמדדת בין האור המוחזר לאותו נורמלי בתוך המדיום הראשון, המים, והיא שווה לזווית השכיחות. בעוד ש"זווית השחלור", או הזווית בין האור הנגזר לבין הממשק הרגיל למי האוויר במדיום השני, האוויר.

זווית השבירה תלויה אפוא בזווית השכיחות ובמדדי השבירה של שתי התקשורת. חוק הש השחלה או חוק סנל מספק קשר בין כל הפרמטרים הללו.

עכשיו, אם זווית השכיחות גדלה לאט, בשלב מסוים האור יופיע לאורך ממשק אוויר המים, וזווית השחלור תהיה שווה ל-90 מעלות. זווית אירוע זו נקראת "הזווית הקריטית". שים לב שזה יכול לקרות רק אם אינדקס השבירה של המדיום הראשון גדול מהמדד השני.

במצב זה, אם זווית השכיחות גדלה עוד יותר, אז קרן האור נשברת בצורה כה חדה, עד שהיא למעשה משתקפת לחלוטין בחזרה למדיום הראשון שממנו נוצר האור. תופעה זו נקראת השתקפות פנימית מוחלטת.

לאחר שבדקנו את הפרמטרים המשפיעים על השתקפות ושיפור, בואו נראה כיצד לבצע ניסוי במעבדת פיזיקה המאמתת עקרונות אלה. לאסוף את כל החומרים הדרושים וציוד כולל מיכל שבירה מיוחד עם קרן אור.

מלא חצי ממיכל השיקום במים. הפעל את קרן האור וכוון את הקרן לחצי מהמיכל המלא במים.

באמצעות מד זווית, למדוד את זווית השכיחות של קרן האור או את הזווית הנמדדת במים בין קרן האור לבין הממשק הרגיל למי האוויר. כמו כן, למדוד את זווית השסע או את הזווית הנמדדת באוויר בין קרן האור לבין הממשק הרגיל למי האוויר

כעת, ככל שזווית השכיחות גדלה, מגיעה לנקודה שבה מופיעה קרן האור לאורך ממשק מי האוויר. שים לב לזווית שכיחות זו, מכיוון שזו הזווית הקריטית עבור השתקפות פנימית כוללת.

לאחר מכן, המשך להגדיל את זווית השכיחות על-ידי סיבוב מקור האור נגד כיוון השעון. הקרן שנפרצה משתקף כעת לחלוטין במים ומדגימה השתקפות פנימית מוחלטת.

לאחר מכן, להזיז את מקור האור, כך הקרן נכנסת חצי האוויר של הטנק הראשון לפני נסיעה לתוך המים. חזור על הפרוטוקול עבור נתיב קרן האור החדש עבור זוויות שונות של שכיחות ותיעד את זווית השחזר המתאימה.

עכשיו בואו נדבר על עדשות, אשר מנצלים השתקפות ושיפור של אור כדי ליצור תמונות אמיתיות הווירטואליות של אובייקטים. לכל העדשות, בין אם הן קומרות או קפואות, יש אורך מוקד 'f', שהוא המרחק מהעדשה שבה קרני אור שמקורן רחוק לאין שיעור יתמקדו לאחר שעברו דרך העדשה. עבור עדשות קומרות f הוא חיובי עבור עדשות קרות f הוא שלילי.

כאשר אובייקט ממוקם לפני עדשה, הוא יוצר תמונה. 'משוואת העדשה הדקה', מספקת קשר מתמטי בין אורך המוקד 'f', המרחק בין האובייקט לעדשה, 'o', והמרחק בין העדשה לתמונה, 'i'.

זה מרחק התמונה המתמטי הזה 'i' שאומר לנו אם תמונה שנוצרה על ידי העדשה היא אמיתית או וירטואלית. אם ה-i המחושב מתמטית הוא חיובי אז התמונה שנוצרה תהיה אמיתית, ואם היא שלילית התמונה תהיה וירטואלית.

עבור עדשה קומרת, כאשר מרחק האובייקט 'o' גדול מאורך המוקד 'f', מרחק התמונה המחושב מתמטית 'i' יהיה חיובי ותמונה אמיתית נוצרת. הסיבה לכך היא ההתכנסות הפיזית של קרני אור המגיעות מהאובייקט, כמו התמונה שצולמה על ידי מצלמה או מיקרוסקופ.

עם זאת, כאשר מרחק האובייקט 'o' קטן מאורך המוקד 'f', מרחק התמונה המחושב מתמטית 'i' הוא שלילי ונוצרת תמונה וירטואלית. הסיבה לכך היא שקרני האור מתכנסות אך למעשה מתפצלות פיזית, ועינינו בונות עבורן נקודת מוצא. זה נצפה במקרה של זכוכית מגדלת, שבו נוצרת תמונה וירטואלית מוגדלת.

עבור עדשות קערות, קרני האור שמגיעות מהאובייקט עוברות דרך העדשה ותמיד מתפצלות. לכן, המחושב "i" הוא תמיד שלילי והתמונה שנוצרה היא תמיד וירטואלית.

בסעיף זה, אנו לאמת את היווצרות של תמונות אמיתיות ווירטואליות באמצעות עדשות קמר פשוט. אסוף את החומרים הנדרשים, כלומר עדשה קמורה, עדשה קמורה, גיליון נייר לבן, עצם ייחודי קטן ומהדק להחזיק את הנייר אנכית

ראשית, מניחים את העדשה המקומרת בין האובייקט לפיסת הנייר. ודא שכולם בתור ובאותו גובה.

הזז את האובייקט והנייר מסביב עד שתופיע תמונה חדה של האובייקט על הנייר. תמונה זו הנראית על הנייר היא תמונה אמיתית, שכן ניתן ללכוד אותה על המסך.

עכשיו למדוד את המרחק מן העדשה לאובייקט ומהעדשה אל הנייר. השתמש במשוואת העדשה הדקה כדי לקבוע את אורך המוקד של העדשה.

לאחר מכן, מניחים את הנייר בצד ומזיזים את האובייקט קרוב יותר לעדשה עד שהמרחק בין העדשה לאובייקט קטן מאורך המוקד של העדשה. תסתכל דרך העדשה ותתבונן בתמונה.

החלף את העדשה הקסומרת בעדשה קומרת. הביטו מבעד לעדשה הקדירה והתבוננו בתמונה הווירטואלית המנוגדת.

כעת, לאחר שהשלמנו את פרוטוקול הניסוי, בואו נסקור כיצד לנתח את הנתונים שהושגו. בניסוי הראשון מדדנו את זווית השכיחות ואת זווית השחלה בממשק אוויר המים.

על ידי שימוש בחוק סנל והחלפת הערכים של זוויות אלה לתוך המשוואה, יחד עם אינדקס שבירה של אוויר, אנו יכולים לחשב את מדד השבירה של מים, אשר יוצא להיות 1.33.

לאחר מכן ניתן לחזור על חישוב זה עבור זוויות האירוע והשיפור השונות. הממוצע של כל מדדי השבירה המחושב יספק מדידה מדויקת יותר של מדד השבירה של מים.

אנחנו יכולים גם לחשב את הזווית הקריטית להשתקפות פנימית כוללת באמצעות החוק של סנל. זוהי זווית השכיחות כאשר זווית השחלה שווה ל-90 מעלות. סדר מחדש את המשוואה הזו כדי לפתור עבור זווית קריטית.

באמצעות הממוצע המחושב בעבר עבור מדד השבירה של מים, החוק של סנל חוזה כי זווית השכיחות הקריטית היא 48.8 מעלות. זה קרוב מאוד לזווית הנמדדת באופן ניסיוני, ובכך לאמת את החוק של סנל.

כאשר קרן האור מוקרן מאוויר למים, השתקפות פנימית כוללת אינה מתרחשת אפילו בזוויות גדולות מ-48.8 מעלות, שכן האור נע כעת מדיום של מדד נמוך יותר לגבוה יותר.

בניסוי עם העדשות, משוואת העדשה הדקה מגלה כי עבור מרחק אובייקט של 11.02 ס"מ מהעדשה ומרחק תמונה של כ -9.21 ס"מ, אורך המוקד של העדשה הוא כ 5.02 ס"מ.

במקרה שבו האובייקט נצפה דרך עדשה קומרת, במרחק קטן מאורך המוקד שלו, נצפתה גירסה מוגדלת של האובייקט. זוהי תמונה וירטואלית, מכיוון שלא ניתן ללכוד תמונה זו על מסך. באופן דומה, בעת שימוש בעדשה קומרת, נצפתה תמונה וירטואלית דה-מגונת של האובייקט.

אופטיקה, במיוחד עדשות אופטיות, משמשת בכל הלך החיים מצילום להדמיה רפואית לעין האנושית.

סיבים אופטיים משמשים להעברת נתונים ביישומים רבים כיום, כמו העברת אותות טלפון. סיבים אלה מורכבים מחיפה, חיפוי, ציפוי או חיץ החיצוני המגן, ושכבות חיזוק אחרות.

החיפוי מנחה את הנתונים בצורה של פולסים אור לאורך הליבה באמצעות השיטה של השתקפות פנימית מוחלטת. מאפיין זה של העברת נתונים מאפשר למצלמות סיבים אופטיים המשמשות רופאים לצפייה בחללים סגורים בגוף האדם.

מיקרוסקופיה היא שדה השימוש במיקרוסקופים להצגת אובייקטים שאינם גלויים לעין בלתי. מיקרוסקופיה אופטית או אור כרוכה בהעברת אור נראה, אשר נשבר דרך או משתקף מן המדגם, דרך עדשות אחת או מרובה כדי לאפשר תצוגה מוגדלת של המדגם. ניתן לזהות את התמונה המתקבלת ישירות על-ידי העין, או ללכוד אותה באופן דיגיטלי.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב להשתקפות ושיפור. עכשיו אתה צריך להבין את עקרונות הש השחלה, החוק של סנל, ואת ההשתקפות הפנימית הכוללת וגם את התיאוריה מאחורי עדשות וכיצד הם יוצרים תמונות. כמו תמיד, תודה שצפית!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

חוק סנל מכתיב את הזווית שבה האור ינופף בעת חציית הגבול בין שתי אמצעי תקשורת. התקרית הנמדדת וזוויות שנפרקו בממשק אוויר המים ניתנות בטבלה 1. להלן, חישוב מדגם המעניק את מדד השחלור למים באמצעות חוק סנל מוצג לזווית שכיחות השווה ל- 30.1° כאשר האור עובר מהמים לאוויר:

Equation 4

Equation 5

Equation 6

Equation 71.33


ניתן לחזור על החישוב עבור הזוויות השונות בטבלה 1, וממוצע המדידות יספק מדידה טובה עוד יותר של מדד השערוך מאשר כל המדידות הבודדות יספקו.


טבלה 1: תוצאות.

ממשק өi өr nמים
אוויר מים 10.0 13.5 1.34
אוויר מים 19.8 26.6 1.32
אוויר מים 30.1 41.9 1.33
אוויר מים 20.1 15.1 1.32
אוויר מים 44.9 32.0 1.33
אוויר מים 75.2 46.7 1.33

הזווית הקריטית עבור השתקפות פנימית כוללת מתרחשת כאשר זווית השסע שווה ל- 90°. עבור ממשק אוויר המים, חוק סנל חוזה כי זווית השכיחות הקריטית היא 48.8 מעלות.

כדאי לציין כי הקרן נשבר עדיין ניתן לראות בזווית גדולה מ 48.8° כאשר מסתכלים על הממשק שבו קרן האור עברה מהאוויר לתוך המים. רק בגבול שבו הקרן עברה מהמים לאוויר, הקרן באה לידי ביטוי פנימי בזוויות גדולות מ-48.8 מעלות. השתקפות פנימית כוללת יכולה להתרחש רק כאשר האור עובר מדיום עם אינדקס גבוה של שבירה למדיום עם אינדקס נמוך יותר של שבירה.

בחלק העדשה של הניסוי, כאשר האובייקט הוצב על o = 11.02 ס"מ, התמונה נכנסה לפוקוס על 9.21 ס"מ. משוואת העדשה הדקה חושפת את אורך המוקד של העדשה המקומרת כ-5.02 ס"מ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מעבדה זו בוחנת את הפיזיקה של שבירה ועדשות. חוק סנל שימש למדידת מדד השחלור למים באמצעות מדידות של תקריות וזוויות שנפצו. התופעה של השתקפות פנימית מוחלטת בממשק אוויר המים נצפתה גם. הוכח כי עדשות קערות יכולות למקד אור וגם ליצור תמונות וירטואליות, המאפשרות להן לשמש כמכשירי הגדלה.

העין האנושית רואה על ידי מיקוד האור על הרשתית, וראייה לקויה יכולה לגרום אם האור מתמקד מול הרשתית או מאחוריה. משקפיים מסייעים לתקן ראייה לקויה על ידי מיקוד נכון של האור על הרשתית. מצלמות משתמשות בעדשה כדי למקד את האור בחיישן באותו אופן שבו העיניים מתמקדות באור על הרשתית. משקפי הגדלה הם פשוט עדשות קומרות שיוצרות תמונות וירטואליות מוגדלות של אובייקטים. מיקרוסקופים אופטיים משתמשים בעדשות מרובות כדי להגדיל מאוד עצמים קטנים, כגון תאים. באופן דומה, יש סוג של טלסקופ שנקרא מפסק המשתמש בעדשות כדי ללכוד את האור מכוכבים, גלקסיות ואובייקטים אסטרופיזיקליים אחרים. השתקפות פנימית כוללת משמשת לרוב בצורה של סיבים אופטיים, המשמשים להעברת נתונים וכסיבים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter