5.6 Konstrukcija slike - sabirna i rastresna leća

Konstrukcija slike u sabirnoj leći

Za konstrukciju slike u sabirnoj i rastresnoj leći upotrebljavamo karakteristične zrake koje smo upoznali u prethodnoj lekciji.

Tri karakteristične zrake u sabirnoj leći:

1. zraka koja od predmeta ide paralelno s optičkom osi te se lomi kroz leću i prolazi žarištem $F\text{'}$  ​
2. zraka koja prolazi optičkim središtem leće $O,$ te se ne lomi
   
3. zraka koja prolazi kroz žarište $F$ te se lomi paralelno s optičkom osi.
   

Izgled slike uvelike ovisi o položaju predmeta te konstrukciju slike možemo pogledati u pet različitih slučajeva:

A. Predmet se nalazi iza središta zakrivljenosti

B. Predmet se nalazi u središtu zakrivljenosti

C. Predmet se nalazi između središta zakrivljenosti i žarišta

D. Predmet se nalazi u žarištu

E. Predmet se nalazi između žarišta i optičkog središta.

A. Predmet se nalazi iza središta zakrivljenosti

Nacrtamo optičku os, leću te označimo karakteristične točke leće. Predmet postavimo iza središta zakrivljenosti te iz vrha predmeta povlačimo prvu zraku koja je usporedna s optičkom osi. Drugu zraku također povlačimo iz vrha predmeta kroz optičko središte leće, $O.$ Treću zraku povlačimo iz vrha predmeta kroz žarište do leće i tada se ona lomi paralelno s optičkom osi. Ako smo dobro i u mjerilu crtali naše tri zrake, trebale bi se sjeći u jednoj točki. Ta točka je vrh naše slike koju sada možemo ucrtati.

Nakon crtanja važno je odrediti prirodu slike. Slika je umanjena, obrnuta i realna.

B. Predmet se nalazi u središtu zakrivljenosti

Slika je iste veličine, obrnuta i realna.

C. Predmet se nalazi između središta zakrivljenosti i žarišta

Slika je uvećana, obrnuta i realna.

D. Predmet se nalazi u žarištu

Nema slike jer se zrake ne sijeku, paralelne su.

E. Predmet se nalazi između žarišta i optičkog središta

Ako se predmet nalazi između žarišta i optičkog središta leće, povlačenjem prve i druge karakteristične zrake vidimo da se one ne sijeku s druge strane leće nego razdvajaju. Tada moramo povući iscrtanom linijom produžetke lomljenih zraka te dobijemo sliku s iste strane leće gdje se nalazi i predmet.

Ovog je puta slika uvećana, uspravna i virtualna. Za sliku kažemo da je virtualna ili imaginarna kad ne nastaje u sjecištu lomljenih zraka nego je potrebno nacrtati dodatne produžetke zraka te tako dobiti imaginarno sjecište zraka. Također, tu sliku nije moguće projicirati na papir. Ovaj slučaj se primjenjuje kod povećala.

​

U tablici možete vidjeti sažetak ovisnosti udaljenosti predmeta od leće i prirode nastale slike.

UDALJENOST PREDMETA	VELIČINA SLIKE	USMJERENJE SLIKE	VRSTA SLIKE	UDALJENOST SLIKE
dalje od $2F$	umanjena	obrnuta	stvarna	između $2F$ i $F$
$2F$	jednake veličine	obrnuta	stvarna	$2F$
između $2F$ i $\mathrm{}F$	uvećana	obrnuta	stvarna	dalje od $2F$
$\mathrm{}F$	nema slike
bliže od $\mathrm{}F$	uvećana	uspravna	virtualna	na istoj strani leće gdje je i predmet

S pomoću sljedeće interakcije možete stvarati različite slike u sabirnoj leći pomičući predmet.

Nastajanje slike u rastresnoj leći

Nastajanje slike u rastresnoj leći slično je kao i u sabirnoj leći. Odredite točku na vrhu predmeta i ucrtajte prvu zraku koja putuje paralelno s optičkom osi te se lomi kroz žarište koje se nalazi na istoj strani leće gdje i predmet. Zraka koja prolazi kroz optičko središte leće ostaje nepromijenjena, a zraka koja je usmjerena prema žarištu s druge strane leće lomi se paralelno s optičkom osi. Produžimo li zrake koje se lome unatrag, njihovo sjecište s glavnim zrakama daje virtualnu ili prividnu sliku predmeta.

Rastresnom lećom oko vidi prividnu, uspravnu i umanjenu sliku predmeta koja se nalazi na istoj strani gdje i predmet.

U sljedećoj interakciji možete pomicanjem predmeta promatrati izgled i prirodu slike u rastresnoj leći.

Leće imaju veliku primjenu u svakodnevnom životu. Možemo ih pronaći u teleskopima, povećalu, naočalama, kameri i slično.

Zadatak 1.

Možemo li povećalom zapaliti papir?

Rješenje

---

Povežite nazive fizičkih veličina i njihove oznake.

$f$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$F$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$a$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$b$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$y$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$y\text{'}$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina
$j$	udaljenost slike od lećeveličina slikejakost lećežarišteveličina predmetaudaljenost predmeta od lećežarišna daljina

 

null

Teleskop je nevjerovatna aparatura koja nam omogućava da si približimo udaljene predmete ili objekte. Na slici vidite najjednostavniji dizajn teleskopa.

Postoje maleni teleskopi koje možete naći u trgovinama dječjih igračaka, ali i golemi teleskop Hubble koji teži nekoliko tona te nas očarava predivnim slikama dubokog svemira.

Kutak za znatiželjne

 Postoje i teleskopi koji umjesto leća upotrebljavaju zrcala. Takvi se teleskopi nazivaju  reflektorskim. Teleskop Hubble je reflektorski teleskop. Teleskopi Keck na Havajima imaju zrcalo promjera osam metara, a njihov mozaik zrcala ima promjer deset metara.

1. Leća koja u teleskopu povećava sliku naziva se:

   objektiv

   konjuktivna leća

   okular

   povećalo.

   

   null

   null

2. Ako se predmet nalazi na udaljenosti $2\mathrm{F}$ od sabirne leće, slika koju dobijemo lećom je:
   

   uvećana

   umanjena

   jednake veličine

   nema slike.

   

   null

   null

3. Sabirna leća uvijek daje stvarnu ili realnu sliku.
   

   Da

   Ne

   

   null

   null
4. Dvije vrste leća koje smo spominjali su  i  .

   

   null

   null

5. Ako se predmet nalazi ispred sabirne leće između leće i žarišta, slika koja nastaje lećom je:
   

   umanjena

   uvećana

   stvarna

   virtualna.

   

   null

   null