Що таке лінзи? Докладний розбір
У статті розповідається про те, що таке лінзи, для чого використовуються, де застосовуються, і зокрема про оптичні та контактних лінзах.
Розвиток науки
У всі часи знаходилися ті, кого цікавило справжнє устрій світу і природних явищ. Особливо людська увага приковували до себе небо і зірки. Перші телескопи були винайдені ще в Середні століття, і їх поява послужило низці астрономічних відкриттів. Посприяло тому ще така річ як розвиток скляної промисловості, а зокрема лінз. Приблизно в ті ж роки були винайдені і перші мікроскопи, які постійно вдосконалювалися і також допомогли вченим пізнати таємниці макросвіту. Так що таке лінзи, як влаштовані, де застосовуються і для чого потрібні? В цьому ми і розберемося.
визначення
Згідно з офіційною термінологією, лінза - це деталь з прозорого матеріалу з двома поверхнями, які заломлюють промені світла. Виробляються вони зі скла, пластику або іншого подібного оптичного матеріалу. Також цей термін може бути застосований і до інших явищ, наприклад, повітряна лінза, лінза підземного озера і т.п. Але ми розберемо саме оптичні. Що таке лінзи, ми розібрали, але як вони працюють?
Вся справа в їх поверхні. Простіше кажучи, одна їхня поверхня збирає світло, а друга через свою форми переломлює його. Або ж навпаки. Також в подібному процесі можуть брати участь відразу обидві сторони: одна, приймаючи, розсіює, а друга збирає в пучок і т.п.
З збільшувальними лінзами, напевно, знайомі всі, особливо хлопчаки, які в літню пору, збираючи ними світло, перетворювали його в крихітну і гарячу точку. І, до речі, цікавий факт: подібний спосіб розведення вогню згадується в п`єсі Арістофана «Хмари», що датується 424 роком до н. е. У Римській Імперії також вперше були застосований спосіб корекції зору за допомогою лінзи: імператор Нерон дивився на бої гладіаторів через увігнутий смарагд. Ймовірно, він страждав на короткозорість. Так що тепер ми знаємо, що таке лінзи.
Класифікація
За технічним принципом дії їх можна розділити на дві групи - розсіюють і збирають. До першої належать ті, у яких середина товщі ніж краю, а до другої ті, чиї краю товщі середини. Це визначення відноситься тільки до простого їх типу.
Характеризуються вони також по своїй оптичній силі, яка вимірюється в діоптріях, і фокусною відстанню. Але що таке фокус лінзи?
Якщо говорити спрощено, то це точка, де збираються промені світла, які пройшли через лінзу. А терміном «фокусна відстань» позначають довжину від центру оптичної лінзи до самого місця фокусування. Пояснити це можна також на прикладі дитячої гри зі збільшувальним склом і сонцем: щоб промені останнього зібралися в гарячу точку, необхідно знайти потрібну відстань між світлом і поверхнею. Також це проявляється і при носінні окулярів - якщо їх занадто сильно наблизити або віддалити від очей, то зображення буде розмиватися. Так що тепер ми знаємо, що таке фокус лінзи.
Області застосування
З відкриттям можливості зміни довжини світлової хвилі за допомогою лінз (збільшення зображення) людство швидко оцінило її по заслугах. Почалося все з простих телескопів і підзорні труби. І останні довгий час були показником статусу капітана корабля або дослідника, так як коштували чимало грошей і їх часто інкрустували коштовним камінням і металами.
А пізніше перші мікроскопи дозволяли відкрити завісу макросвіту. Правда, деякі сучасні моделі, діючі по зондуючого типу, лінз майже позбавлені. Але зате вони дозволяють будувати тривимірні і растрові зображення дрібних об`єктів.
Різні пристрої з лінзами також є невід`ємною частиною сучасного світу: вони є в камерах мобільних телефонів, фото і відеоапарати, навіть звичайні дверні вічка містять лінзи. Але в них використовується не метод збільшення, а навпаки, розсіювання світла, завдяки якому маленький отвір дозволяє бачити всю сходову площадку.
Також при питанні про те, що таке оптичні лінзи, не можна не згадати окуляри. Це простий пристрій було винайдено в Середні століття і мало змінилося, але воно значно полегшує життя людям з вадами зору. Перші їх праобрази застосовувалися ще в Стародавньому Римі, але тоді вони представляли собою просто плоскі шматки скла з опуклою або увігнутою формою, якими користувалися рідко, наприклад, для читання або для вивчення далеких об`єктів.
контактні
Але що таке контактні лінзи? Принцип їх дії такий же, що і в звичайних, але розмір набагато менше. Виготовляються вони з м`якого пластику і надягають прямо на рогівку ока. Незважаючи на переваги перед звичайними окулярами, вони не витіснили їх повністю, як передрікали винахідники. Подібні лінзи більш важкі в «надяганні», їм потрібен частий догляд, а довге носіння стомлює і дратує очі. До того ж термін їх служби менше звичайних очок, а ціна подекуди більший.
