Sabirno sočivo

Sabirno sočivo (konvergentno ili konveksno sočivo) jeste sočivo koje paralelni ulazni snop zraka skuplja u jednoj tački. Odavde i polazi naziv za ovu vrstu sočiva. Tačka u kojoj se zraci seku po prolasku kroz sočivo, naziva se žiža. Sabirna sočiva imaju po dve realne žiže jednako udaljene od centra sočiva. Ova sočiva su na sredini deblja nego na krajevima, pod uslovom da je indeks prelamanja sočiva veći od indeksa prelamanja sredine.

Nestandardan način korišćenja fokusiranja svetlosti pomoću sabirnog sočiva

Sabirno sočivo spada u dve osnovne vrste sočiva. Pored njega, u osnovne vrste sočiva spada i rasipno (konkavno) sočivo. Kod rasipnih sočiva produžeci prelomljenih zrakova se seku u jednoj tački - imaginarna žiža rasipnog sočiva.

Podela sabirnih sočiva po obliku uredi

Sabirna sočiva se po obliku dele u zavisnosti od oblika njihovih površina. Razlikuju se tri tipa sabirnih sočiva:^[1]

bikonveksna - imaju dve sferne konusne površine
plankonveksna - imaju jednu sfernu i jednu ravnu površinu
konkavno-konveksna (menisk) - imaju jednu sfernu i jednu konkavnu površinu

Prolaz svetlosti kroz sočivo uredi

Prirodno sočivo, optički efekti na kapi ulja

Refrakcija u sočivu fragmentovanom prizmama

U zavisnosti od različite optičke gustine sredine u koju prelazi svetlost i od kvaliteta refrakcije te sredine, dolazi do promene brzine prostiranja svetlosti. Usled te promene dolazi do refrakcije svetlosti koja omogućava uvećanje, umanjenje, približavanje, razdvajanje. Zbog svojstva svetlosti da se po zakonima optike refraktuje u providnim telima, sočivo se koristi u konstrukciji mnogih komplikovanijih optičkih instrumenata.^[2]

Pri prolasku snopa zraka kroz sabirno sočivo, centralni deo se ponaša kao optička ploča, dok se svi ostali delovi sočiva ponašaju kao optička prizma. Sočiva i optički instrumenti koje ona čine (lupa, optički mikroskop, durbin, optički teleskop, naočare) vidljivu svetlost, lome po zakonima refrakcije, uzrokujući povećanja ili smanjenja slike objektata po pravilima geometrijske optike.^[3]

Lik kod sabirnog sočiva uredi

Lik predmeta kod sabirnog sočiva možemo pronaći ako predmet posmatramo kao skup tačaka i pronalazimo likove pojedinih tačaka koristeći osobine paralelnih zraka. Za određivanje lika predmeta nije potrebno pronaći sliku svih zraka, već je dovoljno naći samo likove krajnjih tačaka, pošto znamo da će se po jedan kraj i lika i predmeta nalaziti na glavnoj optičkoj osi.

Konstrukcija lika uredi

Karakteristični zraci za sabirno sočivo pomoću kojih se određuje položaj i veličina lika koja nastaje^[4]:

zrak paralelan sa glavnom optičkom osom koji nakon prelamanja kroz sočivo glavnu optičku osu seče u žiži.
zrak koji prolazi kroz optički centar sočiva se prelama tako da je pravac zraka pre i posle prelamanja podudaran.
zrak koji prolazi kroz žižu sočiva pre prelamanja, a nakon prelamanja je paralelan sa glavnom optičkom osom

Vrste likova kod sabirnog sočiva uredi

Vrste likova kod sabirnog sočiva

Na slici pored prikazano je šest različitih vrsta likova koji mogu da nastanu prolaskom snopa paralelnih zraka kroz sabirno sočivo.

a) Ukoliko se objekat nalazi u neizmernoj daljini, upadni zraci svetlosti su paralelni sa optičkom osom sočiva i prelamaju se sa druge strane sočiva u zadnjoj žiži. Nastaje realna, umanjena i obrnuta slika objekta.
b) Ukoliko se objekat nalazi dalje od poluprečnika zadnje krivine sočiva, nastaje lik između zadnje žiže i centra prednje krivine sočiva. Lik je realan, umanjen i obrnut.
c) Ukoliko se objekat nalazi u centru zadnje krivine sočiva, nastaje lik u drugom centru krivine sočiva. Lik je realan, obrnut i iste veličine kao i objekat.
d) Ukoliko se objekat nalazi između centra zadnje krivine sočiva i prednje žiže, njegov lik se stvara u daljini, iza drugog centra krivine sočiva. Lik je realan, uvećan, i obrnut.
e) Ukoliko se objekat nalazi u prednjoj žiži sočiva, njegov lik ne postoji, jer se zraci ne preklapaju.
f) Ukoliko se objekat nalazi između prednje žiže i optičkog centra sočiva (kao kod lupe), lik koji se dobije je imaginaran, uvećan i sa iste strane sočiva.

Jednačina sabirnog sočiva uredi

Jednačina sočiva daje vezu između položaja predmeta, lika i njegove žižine daljine. Za tanko sabirno sočivo razlikujemo dve jednačine, u zavisnosti od toga da li je lik realan ili imaginaran.

Kada je lik realan, jednačina sočiva je data sa: ${\frac {1}{p}}+{\frac {1}{l}}={\frac {1}{f}}$
Kada je lik imaginaran, jednačina sočiva je data sa: ${\frac {1}{p}}-{\frac {1}{l}}={\frac {1}{f}}$

Moć sabirnog sočiva uredi

Moć sočiva je izražena dioptrijom. Dioptrija je jednaka recipročnoj vrednosti žižne daljine izražene u metrima. Jedinica joj je 1/m.

D={\frac {1}{f}}

Moć sočiva je srazmerna vredosti dioptrije.

Primena uredi

Sabirna sočiva imaju veliku primenu. Većina optičkih instrumenata koriste kombinaciju sabirnih i rasipnih sočiva (teleskopi), ali je i primena samih sabirnih sočiva velika.

Oko uredi

Oko je sabirno sočivo koje može da menja površinu i žižinu daljinu. Lik koji ono proizvodi je realan i izvrnut. Poznavanjem karakteristika očnog sočiva, razvili su se optički instrumenti koji poboljšavaju vid. Rasipna sočiva za popravljanje vida su potrebna dalekovidim osobama.^[5]

Mikroskop uredi

Optički deo mikroskopa se obično sastoji od sabirnog sočiva. Za veće uvećanje, a smanjenje aberacije, obično se koristi kombinacija dva sabirna sočiva na malom rastojanju.

Frenelova sočiva uredi

Način prolaska svetlosti kroz Frenelova sočiva

Frenelova sočiva izložena u Nacionalnom pomorskom muzeju u Parizu.

Frenelova sočiva su vrsta sabirnih sočiva koja je konstruisao francuski fizičar Ogisten žan Frenel i najpre ih primenio na svetionike. Frenelova sočiva i danas imaju široku primenu.^[6]

Dizajn koji je Frenel osmislio omogućuje konstrukciju ogromnih sočiva kratke žižine daljine, ne utrošujući masu i zapreminu materijala koja bi bila potrebna da su sočiva zadatih karakteristika građena na standardni način. Frenelova sočiva mogu biti mnogo tanja nego uobičajena sabirna sočiva. Ova sočiva mogu da zahvate mnogo veću količinu svetlosti koja stiže sa strane, što omogućava svetionicima da budu vidljivi sa mnogo većih rastojanja.

Vidi još uredi

Reference uredi

^ http://bmi.mas.bg.ac.rs/fajlovi/osnovne/OOOPU3.pdfж^{[mrtva veza]}
^ Landsberg G. S. Optika, Mokva – Lenjingrad, 1947.
^ Grupa autora, Mala enciklopedija Prosveta, Prosveta, Beograd, 1959.
^ „Optička sočiva[[Kategorija:Botovski naslovi]]”. Arhivirano iz originala 13. 03. 2016. g. Pristupljeno 09. 09. 2013. Sukob URL—vikiveza (pomoć)
^ „Šta je kratkovidost, miopija, sočiva, dioptrija naocara, zamucen vid, lecenje[[Kategorija:Botovski naslovi]]”. Arhivirano iz originala 18. 09. 2013. g. Pristupljeno 09. 09. 2013. Sukob URL—vikiveza (pomoć)
^ „Fresnel lens”. Merriam-Webster. Pristupljeno 19. 3. 2013.

[1] ttp://bmi.mas.bg.ac.rs/fajlovi/osnovne/OOOPU3.pdfж^{[mrtva veza]}

[2] Landsberg G. S. Optika, Mokva – Lenjingrad, 1947.

[3] Grupa autora, Mala enciklopedija Prosveta, Prosveta, Beograd, 1959.

[4] „Optička sočiva[[Kategorija:Botovski naslovi]]”. Arhivirano iz originala 13. 03. 2016. g. Pristupljeno 09. 09. 2013. Sukob URL—vikiveza (pomoć)

[5] „Šta je kratkovidost, miopija, sočiva, dioptrija naocara, zamucen vid, lecenje[[Kategorija:Botovski naslovi]]”. Arhivirano iz originala 18. 09. 2013. g. Pristupljeno 09. 09. 2013. Sukob URL—vikiveza (pomoć)

[6] „Fresnel lens”. Merriam-Webster. Pristupljeno 19. 3. 2013.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]