렌즈는 두 개의 표면으로 경계를 이루는 투명 매체이며, 그 중 하나 이상은 렌즈가 작동하기 위해 구부러져야합니다. 렌즈의 양면 사이의 거리는 매우 짧으면 얇은 것으로 알려져 있습니다. 렌즈의 초점 길이가 양호하면 수렴됩니다. 초점 길이가 음수이면 분기됩니다.
렌즈는 렌즈를 구성하는 두 광학 표면의 곡률을 기반으로 두 가지 범주로 분류됩니다. 볼록 및 오목 모양이 사용됩니다.
렌즈 제조업체의 공식은 렌즈의 초점 길이와 재료의 굴절률과 그것이 구성된 두 표면의 곡률의 반지름 사이의 관계입니다. 특정 굴절률이있는 유리는 렌즈 제조업체가 특정 굴절률이있는 유리를 사용하여 특정 전력 렌즈를 만드는 데 사용됩니다.
렌즈가 좁기 때문에 렌즈의 두 표면의 극 사이의 거리는 광학 중심과 렌즈의 두 표면의 극 사이의 거리와 측정 된 거리와 같다고 가정 할 수 있습니다.
초점 길이 및 곡률 반경
수렴 렌즈는 평행 광선을 단일 지점으로 모으는 데 사용되는 반면, 반대 렌즈는 굴절 된 빛이 단일 지점 (분기 렌즈)에서 분기되는 것처럼 보이도록 사용됩니다. 렌즈에 중점을 둔 지점을 렌즈의 초점이라고합니다. 초점 길이는 광학 센터와 관심 지점 사이의 거리로 정의됩니다.
두 개의 구체는 렌즈의 곡선 표면으로 표시됩니다. 렌즈의 곡률은 밀리미터로 측정되는이 구체의 반경에 의해 정의됩니다. 렌즈의 반경은 렌즈의 형상에 따라 변경됩니다.
렌즈 메이커의 공식
간단히 말해서,이 공식은 렌즈의 초점 길이 (f)를 굴절률과 두 표면의 곡률 반경에 연결합니다. 렌즈의 초점 길이는 렌즈의 곡률 반경뿐만 아니라 렌즈를 구성하는 데 사용되는 재료의 굴절률에 의해 결정됩니다. 이 공식은 렌즈 제조업체가 원하는 렌즈를 만들기 위해 사용되며 결과적으로 렌즈 메이커의 공식이라고합니다.
서명 컨벤션 :
"양의 (+ve)"길이는 광학 중심에서 오른쪽까지 측정 된 거리로 정의됩니다.
"음수 (-Ve)"길이는 광학 중심에서 왼쪽까지 측정 된 거리로 정의됩니다.
모든 것은 광학 센터와의 거리 측면에서 측정됩니다.
렌즈 메이커의 공식 파생
가정
렌즈 메이커 공식을 도출하기 위해 다음과 같은 가정이 이루어졌습니다.
위의 이미지에 묘사 된 좁은 렌즈를 고려하십시오. 곡률 R1과 R2의 반경이있는 두 개의 굴절 표면이있는 것을 고려하십시오.
.주변 매체 및 렌즈 재료의 굴절률이 N1 및 N2라는 점을 감안할 때 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.
파생
다음 섹션에서는 렌즈 메이커 공식의 포괄적 인 도출에 대해 설명합니다. 단일 구형 표면에 적용되는 굴절 공식의 도움으로
첫 번째 표면의 경우
두 번째 표면의 경우
(1)과 (2)를 추가하거나 비교함으로써, 우리는
를 가지고 있습니다
u =∞ 및 v =f 인 경우
그러면 우리는 얻을 것입니다.
여기서 μ는 굴절률입니다.
결론
실제 렌즈는 두 개의 곡률 표면으로 만들어지기 때문에 두 곡률 표면 사이에 유한 두께가 있습니다. 동일한 곡률의 두 표면이있는 이상적인 얇은 렌즈의 광학 전력은 동일한 곡률의 표면이있는 완벽한 얇은 렌즈의 경우 0이됩니다. 이 속성의 결과로 빛이 수렴하거나 분기되지 않습니다. 두꺼운 렌즈는 사소하지 않은 두께가 상당한 양의 렌즈입니다.
그 결과, 볼록 렌즈가 반드시 수렴 될 필요는 없으며 오목한 렌즈가 반드시 분기 될 필요는 없다는 것을 추론 할 수 있습니다. 모든 렌즈에는 렌즈 제조업체의 공식을 렌즈에 적용하여 계산할 수있는 고유 한 값이 있습니다.
