Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Уравнение объектива
- Толщина линзы
- Кривизна объектива
- Показатель преломления
Фокусное расстояние объектива говорит о том, как далеко от объектива создается сфокусированное изображение, если лучи света, приближающиеся к объективу, параллельны. Линза с большей «изгибающей способностью» имеет более короткое фокусное расстояние, потому что она изменяет путь световых лучей более эффективно, чем более слабая линза. Большую часть времени вы можете рассматривать линзу как тонкую и игнорировать любые эффекты от толщины, потому что толщина линзы намного меньше фокусного расстояния. Но для более толстых линз то, насколько они толстые, имеет значение, и, как правило, приводит к более короткому фокусному расстоянию.
TL; DR (слишком долго; не читал)
При условии, что все остальные аспекты объектива равны, более толстая линза уменьшит фокусное расстояние (е) по сравнению с более тонкой линзой по уравнению производителя линз:
(1 / е) = (N – 1) × {(1/р1) – (1/р2) + }
где T означает толщину линзы, N это показатель преломления и р1 а также р2 опишите кривизну поверхности по обе стороны линзы.
Уравнение объектива
Уравнение производителя линз описывает взаимосвязь между толщиной линзы и ее фокусным расстоянием (е):
(1 / е) = (N – 1) × {(1/р1) – (1/р2) + }
В этом уравнении много разных терминов, но две наиболее важные вещи, на которые следует обратить внимание: T обозначает толщину линзы, а фокусное расстояние является обоюдный результата на правой стороне. Другими словами, если правая часть уравнения больше, фокусное расстояние меньше.
Другие термины, которые вы должны знать из уравнения: N показатель преломления линзы, и р1 а также р2 опишите кривизну поверхностей линз. Уравнение использует «р«Потому что он обозначает радиус, поэтому, если вы расширили кривую каждой стороны линзы в целый круг, то р значение (с индексом 1 для стороны, в которой свет попадает в линзу, и 2 для стороны, в которой он покидает линзу) указывает радиус этого круга. Таким образом, более мелкая кривая будет иметь больший радиус.
Толщина линзы
T появится в числителе последней дроби в уравнении производителя линз, и вы добавите этот термин в другие части правой части. Это означает, что большее значение T (то есть более толстая линза) сделает правую сторону более значимой при условии, что радиусы любой половины линзы и показателя преломления остаются неизменными. Поскольку обратная сторона этой стороны уравнения - это фокусное расстояние, это означает, что более толстая линза обычно будет иметь меньшее фокусное расстояние, чем более тонкая линза.
Вы можете понять это интуитивно, потому что преломление световых лучей, когда они попадают в стекло (у которого показатель преломления выше, чем у воздуха), позволяет линзе выполнять свою функцию, а большее количество стекла обычно означает больше времени для возникновения преломления.
Кривизна объектива
р Термины являются ключевой частью уравнения производителя линз, и они появляются в каждом термине с правой стороны. Они описывают, насколько изогнут линза, и все они появляются в знаменателях дробей. Это соответствует большему радиусу (то есть менее изогнутой линзе), дающему большее фокусное расстояние в целом. Обратите внимание, что термин, который содержит только р2 вычитается из уравнения, однако, что означает меньшее р2 значение (более выраженная кривая) уменьшает значение правой стороны (и, следовательно, увеличивает фокусное расстояние), в то время как большее р1 значение делает то же самое. Однако оба радиуса появляются в последнем члене, и меньшая кривизна для любой части в этом случае увеличивает фокусное расстояние.
Показатель преломления
Показатель преломления стекла, используемого в линзе (N) также влияет на фокусное расстояние, как показывает уравнение производителя линз. Показатель преломления стекла находится в диапазоне от 1,45 до 2,00, и, как правило, больший показатель преломления означает, что объектив более эффективно изгибает свет, тем самым уменьшая фокусное расстояние объектива.