ΛΕΠΤΟΙ ΦΑΚΟΙ ΚΑΙ ΚΑΤΟΠΤΡΑ

Οι λεπτοί φακοί είναι ένα διαθλαστικό σύστημα που αποτελείται από δύο επιφάνειες εκ των οποίων η μία τουλάχιστον είναι καμπύλη και το πάχος των στοιχείων του είναι αμελητέο, ενώ ο δείκτης διάθλασης παραμένει σταθερός.

Η εστιακή απόσταση ενός λεπτού φακού είναι η απόσταση του ειδώλου όταν το αντικείμενο βρίσκεται στο άπειρο. Ένας λεπτός φακός έχει δύο εστίες^. μία για τις παράλληλες ακτίνες που οδεύουν από τ' αριστερά προς τα δεξιά και μία για την αντίστροφη πορεία των ακτίνων.

Η εγκάρσια μεγέθυνση ενός λεπτού φακού, Μ, ορίζεται ως ο λόγος του ύψους του ειδώλου προς το ύψος του αντικειμένου.

Όταν το Μ είναι θετικό, το είδωλο είναι όρθιο. Όταν είναι αρνητικό, το είδωλο είναι ανεστραμμένο.

 

ΤΥΠΟΣ ΦΑΚΩΝ

Αν σε απόσταση (S) από το κέντρο (Κ) του φακού (L), τοποθετήσουμε ένα αντικείμενο (Ο), τότε αν η εστία (F) του φακού απέχει (f) από το κέντρο του και το είδωλο σχηματίζεται σε απόσταση (S΄) από το κέντρο του φακού, ισχύει ο τύπος των λεπτών φακών (Νόμος Gauss):

Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνεται η συνθήκη των προσήμων για τις παραπάνω ποσότητες.

 

	S	S'
+	αντικείμενο μπροστά από το φακό	είδωλο πίσω από το φακό
-	αντικείμενο πίσω από το φακό	είδωλο μπροστά από το φακό

Ένας άλλος τρόπος υπολογισμού της εστιακής απόστασης είναι η μέθοδος Bessel.Έτσι, υπολογίζεται η εστιακή απόσταση, ή όταν η εστιακή απόσταση είναι γνωστή, κάποια από τις ποσότητες S ή S'.

Υπάρχει και μία γραφική μέθοδος προσδιορισμού του ειδώλου λεπτών φακών. Είναι η μέθοδος των Διαγραμμάτων Φωτεινών Ακτίνων.

ΚΑΤΟΠΤΡΑ

Σφαιρικά είναι τα κάτοπτρα των οποίων η ανακλώσα επιφάνεια είναι τμήμα σφαίρας. Διακρίνονται σε κοίλα όταν η ανάκλαση γίνεται από το εσωτερικό τμήμα της σφαίρας και κυρτά όταν η ανάκλαση γίνεται από το εξωτερικό μέρος.

Η εστία ενός κατόπτρου είναι το σημείο από το οποίο διέρχονται όλες οι παράλληλες, προς τον άξονα του κατόπτρου, ακτίνες μετά την ανάκλασή τους.

Η μεγέθυνση ενός κατόπτρου, Μ, ορίζεται ως ο λόγος του ύψους του ειδώλου προς το ύψος του αντικειμένου.

 

Όταν το Μ είναι θετικό, το είδωλο είναι όρθιο. Όταν είναι αρνητικό, το είδωλο είναι ανεστραμμένο.

 

ΤΥΠΟΣ ΚΑΤΟΠΤΡΩΝ

Αν σε απόσταση (S) από το κέντρο (Κ) του κατόπτρου , τοποθετήσουμε ένα αντικείμενο (Ο), τότε αν η εστία (F) του κατόπτρου απέχει (f) από το κέντρο του και το είδωλο σχηματίζεται σε απόσταση (S΄) από το κέντρο του κατόπτρου, για τις παραξονικές ακτίνες ισχύει ο τύπος των κατόπτρων:

 

Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνεται η συνθήκη των προσήμων για τις παραπάνω ποσότητες.

 

	S	S'	f, R
+	αντικείμενο μπροστά από το κάτοπτρο	είδωλο μπροστά από το κάτοπτρο	κέντρο καμπυλότητας μπροστά από το κάτοπτρο
-	αντικείμενο πίσω από το κάτοπτρο	είδωλο πίσω από το κάτοπτρο	κέντρο καμπυλότητας πίσω από το κάτοπτρο

Υπάρχει και μία γραφική μέθοδος προσδιορισμού του ειδώλου κατόπτρων. Είναι η μέθοδος των Διαγραμμάτων Φωτεινών Ακτίνων.

Ένα πολύ ενδιαφέρον κομμάτι στη μελέτη των φακών και των κατόπτρων είναι και η μελέτη των σφαλμάτων τους.

Δείτε το σχετικό εικονικό πείραμα