Linssit taittavat valoa joko kokoavasti tai hajottavasti

Optisia laitteita, jotka perustuvat linsseihin:
Silmälasit, mikroskooppi, suurennuslasi, kiikarit, kaukoputki, teleskooppi
kameran objektiivi, videotykki

Laitteet ovat näköavustimia sekä komponentteja laitteissa, jotka tallentavat tai esittävät kuvallista tietoa




Kupera linssi

• On keskeltä paksumpi
• Polttopiset linssin takana
• Kokoaa valonsäteitä polttopisteeseen
• Suurentaa kuvaa (kun katsoo läheltä - suurennuslasi)
  • Pienentää kuvan ylösalaisin, jos katsoo kaukaa
• Muodostaa todellisen kuvan
• Kaukonäköisen silmälaseissa
  • "Vie kohteen kauemmas"
  • Kupera linssi on plus-linssi

Kovera linssi

• On laidoilta paksumpi
• Valepolttopiste linssin edessä
• Hajottaa valonsäteitä valepolttopisteestä pois päin
• Pienentää kuvaa
• Muodostaa valekuvan
• Likinäköisen silmälaseissa
  • "Tuo kohteen lähemmäs"
  • Kovera linssi on miinus-lasi

Polttoväli f ja taittovoimakkuus d

• Polttoväli f = polttopisteen (tai valepolttopisteen) etäisyys linssistä.
• Jos polttoväli on lyhyt, polttopiste on lähellä ja linssi taittaa valoa voimakkaasti.
• Polttoväli f ja taittovoimakkuus ovatkin toistensa käänteislukuja samoin kuin värähtelyissä taajuus ja jaksonaika (laskimella nappi 1/x)

Ⓔ Anselmin kaukolasit
Polttoväli on 4 m ja linssit ovat kuperat. Laske taittovoima ja kerro ovatko plus- vai miinuslasit
d=1 / f = 1 / 4 m = 0,25 D
Kyseessä ovat kaukonäköisen ihmisen kuperat pluslasit, joiden taittovoima on +0,25 dioptria-yksikköä.

Ⓔ Anselmin lukulasit
Näiden resepti on -1,5 D. Laske polttoväli. Millaiset linssit
f= 1 / d = 1 / 1,5 = 0,666... m eli noin 0,67 m.
Kyseessä ovat likinäköisen ihmisen koverat miinuslasit, joiden valepolttopiste on 0,67 m etäisyydellä.

Huom: Vanhemmiten ihminen voi tarvita silmälaseja sekä kauas että lähelle, kun silmän oma linssi ei enää kunnolla tarkenna eli sopeudu eri etäisyyksille. Jakolaskun merkkinä voidaan käyttää murtoviivaa / tai jakomerkkiä :

Kuvan muodostus linsseillä
Piirtämällä voidaan selvittää, minne ja minkälainen kuva linssistä muodostuu, kun esine ja sen paikka tunnetaan.
Piirtämiseen käytetään kahta pääsädettä esineen kärjestä, vaakasuoraa ja linssin keskipisteeseen tähdättyä.

Ⓔ 1 cm korkean esineen ja linssin välinen etäisyys on 10 cm. Linssi on kupera ja sen polttoväli on 5 cm. Selvitä piirtämällä, muodostuuko kuva, onko se todellinen, onko se oikein päin ja minkä kokoinen se on.
Ratkaisun vaiheet:

• Piirrä optinen akseli, linssi ja esine
• Piirrä pääsäde 1, joka etenee vaakasuoraan ja taittuu kohti polttopistettä.
  Jatka sädettä niin kauas kuin on tarpeellista
• Piirrä pääsäde 2, joka kulkee linssin keskikohdan kautta.
  Tämä säde ei taitu (mutta voi kokea pienen sivuttaissiirtymän)
• Etsi säteiden leikkauspiste ja aseta kuva siten, että se alkaa optisesta akselista ja päättyy leikkauspisteeseen
• Vastaa kysymyksiin:
  Kuva on todellinen, koska säteet oikeasti leikkaavat toisensa
  Kuva on ylösalaisin ja se on saman kokoinen kuin esinekin
  Se on myös yhtä kaukana linssistä kuin esine itse.
  Tämä onkin erikoistapaus, jossa etäisyys on tarkasti kaksinkertainen polttoväliin nähden.

Ⓔ 1 cm korkean esineen ja linssin välinen etäisyys on 8 cm. Linssi on kovera ja sen polttoväli on 5 cm. Selvitä piirtämällä, muodostuuko kuva, onko se todellinen, onko se oikein päin ja minkä kokoinen se on.
Ratkaisun vaiheet:

• Kuten kuperalla peilillä paitsi 1. pääsäde, joka taittuu polttopisteestä pois päin.
  Merkitään säteen näkymätön jatke ja etsitään leikkauspiste sieltä
• Vastaus: Kuva on valekuva, se on oikein päin ja sen korkeus on 0,4 cm. Etäisyys linssistä noin 3 cm.