5.
Naziklinza düsturu.
Qalınlığı, (hüdudlandırıcı səthlər arasındakı məsafə) linzanı hüdudlandırıcı səthlərin
radiusuna nəzərən kifayət qədər kiçik olan linzaya,
nazik linza
deyilir. Linzanın müstəvilərinin
əyrilik mərkəzindən keçən düz xəttə
baş optik ox
deyilir. Bütün linzalarda baş optik ox üzərində
yerləşən və linzanın optik mərkəzi adlanan bu
nöqtədən keçən şüalar, sınmadan keçir. Sadəlik üçün
linzanın O optik mərkəzinin linzanın orta hissəsinin
həndəsi mərkəzi ilə üst – üstə düşdüyünü hesab edək
(bu yalnız hər iki səthlərin əyrilik radiusları eyni
olan ikitərəfi qabarıq və ikitərəfi çökük linzalar üçün
doğrudur; müstəvi qabarıq və müstəvi çökük linzalar
üçün O optik mərkəzi baş optik oxla sferik səthlərin
kəsişməsində yerləşir).
Nazik linzanın düsturunu, yəni linzaların səthlərinin R
1
və R
2
əyrilik radiuslarını linzadan
cismə - əşyaya və onun təsvirinə qədər olan uyğun
a
və
b
məsafələri ilə əlaqələndirən
mütənasibliyi çıxarmaq üçün Ferma prinsipindən istifadə edək:
Şəkil 25.21
A
B
B
A
F
F
Şəkil 25.20
b)
A
B
B
A
F
F
2F
A
B
B
A
2F
F
F
a)
i
R
1
R
2
n
0
A
B
a
b
e d
Şəkil 25.17
A və B nöqtələrini birləşdirən AOB və linzanın kənarından keçən ACB şüalarına baxaq
(şəkil 25.17).
İşıq şüasının AOB və AOC boyunca keçməsinin zaman bərabərliyi şərtindən istifadə
edərək, işıq şüasının AOB boyunca keçmə zamanı üçün alarıq:
c
b
d
e
N
a
t
)
(
1
Burada,
N=n/n
1
– nisbi sındırma əmsalıdır (n və n
1
– uyğun olaraq linzanın və ətraf mühitin
mütləq sındırma əmsallarıdır). İşıq şüasının ACB boyunca keçmə zamanı aşağıdakı kimi olar.
c
h
d
b
h
e
a
t
2
2
2
2
2
)
(
)
(
t
1
=t
2
olduğundan, onda
2
2
2
2
)
(
)
(
)
(
h
d
b
h
e
a
b
d
e
N
a
(25.30)
olar.
Optik oxla kiçik bucaq təşkil edən, paraksial şüalara baxaq. Qeyd edək ki, yalnız paraksial
şüalar istifadə etdikdə stiqmatik təsvir alınır, yəni A nöqtəsindən çıxan şüa dəstəsinin bütün
şüaları, optik oxu eyni bir B nöqtəsində kəsirlər. Onda,
h<<(a+e), h<<(b+d)
nəzərə alsaq,
)
(
2
2
1
1
)
(
)
(
1
)
(
)
(
2
2
2
2
2
2
e
a
h
e
a
e
a
h
e
a
e
a
h
e
a
h
e
a
olar.
Uyğun olaraq, yaza bilərik:
)
(
2
)
(
2
2
2
d
b
h
d
b
h
d
b
Tapılmış bu ifadələri (25.3) – da nəzərə alsaq,
d
b
e
a
h
d
e
N
1
1
2
)
)(
1
(
2
(25.31)
Nazik linzalar üçün
e<
və
d<
olduğundan (25.31) ifadəsini aşağıdakı formada
yazmaq olar:
b
a
h
d
e
N
1
1
2
)
)(
1
(
2
)
2
(
2
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
R
h
R
h
R
R
R
h
R
R
h
R
R
e
və uyğun olaraq
)
2
(
1
2
R
h
d
olduğunu nəzərə alsaq,
b
a
R
R
N
1
1
1
1
1
2
1
(25.32)
olar.
(25.32) ifadəsinə nazik linzanın düsturu deyilir.
Qabarıq səthli linzanın əyrilik radiusu
müsbət, çökük səthli linzanın əyrilik radiusu isə mənfi hesab edilir.
6.
Optik cihazlar: lupa, mikroskop
Bu cihazların rolu gözün tor təbəqəsində ölçüləri kiçik olan, yaxın və uzaq cisimlərin
böyüdülmüş xəyalını verməkdir. Gözün dəqiq fokuslamanı təmin etdiyi ən yaxın məsafə
ən
yaxşı görmə məsafəsi
adlanır. Müxtəlif insanlarda bu məsafə müxtəlifdir və orta hesabla 25 sm
təşkil edir. Gözün aydın fokuslamanı təmin etdiyi ən uzaq məsafə
görmə həddi
adlanır və göz
əzələlərinin tam boşalma halına uyğun gəlir. Normal göz üçün bu məsafə çox böyükdür və o
sonsuz hesab olunur. Əslində xəyalın ölçüləri cismin hansı bucaq altında görünməsindən asılıdır
(səkil 25.22).
Optik cihazlar çoxsaylı və cürbəcür olmaqla elmin, texnikanın müxtəlif sahələrində və
məişətdə tətbiq olunur. Optik cihazların quruluşu və onların iş prinsipi həndəsi optika
qanunlarına əsaslanır. Vizual optik cihazlar gözə əlavə kimi tətbiq olunur və bir çox hallarda
onlardan istifadə etməkdə məqsəd ayırdetmə qüvvəsini artırmaqdan ibarətdir. Onlardan bir
neçəsi ilə bir qədər yaxından tanış olaq.
Lupa
ən sadə vizual optik cihazlardan biridir və o, cismi gözə yaxınlaşdırmağa və onu
böyük bucaq altında görməyə imkan verir. Lupaya linzanın nöqsanlarından azad olmuş linzalar
sistemi kimi baxmaq olar.
Lupadan
istifadə
etdikdə
toplayıcı linza gözdən ən azı 25 sm
məsafədə olan mövhumi xəyal
yaradır ki, göz də həmin xəya-la
fokuslanmış olur. Əgər göz əzələləri
gəril-məmişsə, onda xəyal sonsuz
uzaqlaşmış olur və bu zaman cisim
fokusda
yerləşir.
Optik
cihaz
hesabına görmə bucağının artırılması
bucaq böyütməsi
adlanır:
Şəkil 25.22
h
h
tg
G
tg
(25.34)
Burada,
-cismi optic cihazla görmə bucağı (şəkil 25.22, a),
θ
- gözdən 25 sm məsafədə
yerləşmiş olan cismi adi gözlə müşahidə etdikdə görmə bucağı (şəkil 25.22, b),
h
və
h
isə -
uyğun olaraq cismin və onun optik cihazla alınmış xəyalının xətti ölçüləridir.
(25.34)-də
G
-ni fokus məsafəsi ilə əlaqələndirmək olar. Fərz edək ki, linzanın verdiyi möv-
humi xəyal ən yaxşı görmə məsafəsindədir, yəni, d
i
=-N (N=25 sm); d
i
=-25sm (şəkil 25.22, a).
Onda
N
1
f
1
d
1
f
1
d
1
i
0
(25.35)
N
f
Nf
d
0
(25.36)
Yazmaq olar. (25.36)-dan görünür ki, d
0
1
<
N
f
N
. Kiçik bucaqlarda göz ən yaxşı
görmə məsafəsinə fokuslandığına ğörə
tg
və
tg
, onda
Nf
h
N
f
d
h
0
)
(
və
N
h
Buradan isə
h
N
Nf
h
N
f
G
)
(
yaxud
f
N
G
1
(25.37 )
(25.37) düsturu göz ən yaxşı görmə məsafəsinə fokuslandıqda böyütməni hesablamağa imkan
verir.
Əgər göz əzələləri gərilməmişsə (göz sonsuzluğa fokuslanıb) və lupadan istifadə ediriksə,
onda xəyal sonsuz uzaqlaşmış olur, cisim isə dəqiq fokusda yerləşib. Bu halda
f
h
və
f
N
h
N
f
h
G
(25.38)
Göz sonsuzluğa akkomodasiya olduqda (fokuslandıqda) böyütmə obyektiv kəmiyyətdir;
digər akkomodasiyalarda böyütmə subyektivdir, lakin obyektiv böyütmədən az fərqlənir.
Göründüyü kimi, linzanın fokus məsafəsi kiçik olduqca, böyütmə də böyük olur.
Mikroskop
iki linza
sistemindən
ibarətdir.
Sistemin hər birinə bir
linza kimi baxmaq olar.
Linzalardan
biri
qısa
fokuslu
obyektiv
, digəri isə
uzun fokuslu
okulyardır
.
Müşahidə olunacaq cisim
obyektiv qarşısında onun
fokusu ilə ikiqat fokusu
arasında yerləşdirilmişdir.
Ona görə də obyektivin
verdiyi xəyal böyüdülmüş və həqiqi olur. Okulyar elə bir vəziyyətdə qoyulur ki, obyektivin
verdiyi I
1
xəyalı okulyarla onun fokus nöqtəsi arasına düşsün. Bu halda okulyar lupa rolunu
görür. Ona görə də I
2
xəyalı böyüdülmüş və möfhumi olur (şəkil 25.23)
.
Mikroskopun tam böyütməsi obyektiv və okulyarın böyütmələri hasilinə bərabərdir.
ok
ob
G
G
G
Şəkil 25.23-dən göründüyü kimi,
0
0
d
d
h
h
G
i
i
düsturundan istifadə etməklə obyektivin
böyütməsi üçün
0
0
l
d
f
d
d
G
e
i
ob
(25.39)
alarıq. Bu düsturda mənfi işarəsi nəzərə alınmamışdır. Belə ki, o yalnız xəyalın çevrilmiş
olduğunu göstərir.
l
- tubusun uzunluğuna bərabər linzalararası məsafədir. Okulyar sadə lupa kimi
təsir göstərir. Əgər göz əzələləri gərilmişsə, onda okulyarın buyütməsi üçün (2538)-dən istifadə
etməklə
e
ok
f
N
G
(25.40)
almış olarıq. Onda,
Dostları ilə paylaş: |