Построение изображения собирающей линзой
Этот Java-апплет моделируется формирование изображения с помощью собирающей линзы. Световые лучи от точки объекта (символизирует синяя стрелка), преломляются на границах двояковыпуклой линзы. Для простоты, используется приближение тонких линз. Преломление происходит только в плоскости линзы. Если объект расположен не слишком близко к линзе, световые лучи с другой стороны линзы снова собираются в одной точке. В результате получаем перевернутое реальное изображение объекта (темно-зеленая стрелка). Это изображение можно увидеть на экране, матовом стекле или зарегистрировать на пленке. Когда расстояние между объектом и плоскостью линзы незначительно, со стороны объекта формируется прямое мнимое изображение (светло-зеленая стрелка). В этом случае световые лучи ведут себя, пройдя через объектив, как если бы они вышли из этого виртуального изображения.
В текстовых полях можно ввести (или получить как результат расчета) следующих значения:
Фокусное расстояние f | (расстояние от плоскости линзы до фокуса) |
Расстояние до объекта g | (расстояние между объектом и плоскостью линзы) |
Высота объекта G | (измеряется от оптической оси) |
Расстояние до изображения b | (расстояние между изображением и плоскостью линзы, при мнимом изображении отрицательно) |
Высота изображения B | (измеряется от оптической оси, при мнимом изображении отрицательно) |
Расстояние до объекта и его высоту, положение линзы и фокусировочного экрана можно изменить с помощью мыши (удерживая левую кнопку).
Примерно посредине правого поля выводится тип изображения (реальное или мнимое, прямое или перевернутое, уменьшенное, равной или увеличенное).
В зависимости от выбранного переключателя, показываются либо три луча света, либо весь пучок. «Единичные лучи света» предназначены для построения изображения:
Параллельный луч | (параллельно оптической оси, переходит в фокальный луч) |
Центральный луч | (через центр линзы, не преломляется) |
Фокальный луч | (через левый фокус линзы, переходит в параллельный пучок) |
Выбрав в выпадающем списке один из элементов оптической схемы, можно выделить его на схеме.