भिंगा-निर्माता समीकरण: वक्रतेतून नाभीय अंतर
1 · अनुमान
भिंग्याचे नाभीय अंतर त्याच्या काच-अपवर्तनांक व दोन्ही पृष्ठभागांच्या वक्रतेतून येते. एक पृष्ठभाग सपाट केल्यावर (मोठी वक्रता-त्रिज्या) नाभीय अंतर वाढते की घसरते?
- वाढते — सपाट पृष्ठभाग (मोठी त्रिज्या) प्रकाश कमी जोरात वाकवतो, लांब नाभीय अंतर देतो.
- सपाट पृष्ठभाग नाभीय अंतर घसरवतो.
- पृष्ठभाग-वक्रता नाभीय अंतरावर परिणाम करत नाही, फक्त काच-अपवर्तनांक करतो.
2 · मांडणी
- लेन्समेकर प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. या भिंग्याचा अपवर्तनांक n = 1.5, दुसऱ्या पृष्ठभागाची त्रिज्या R₂ = −20 cm वर निश्चित.
- नाभीय-अंतर वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी पहिल्या पृष्ठभागाची वक्रता-त्रिज्या निश्चित करा व येणारे नाभीय अंतर नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| पहिल्या पृष्ठभागाची त्रिज्या R₁ (cm) | नाभीय अंतर f (cm) |
|---|---|
| 15.00 | |
| 20.00 | |
| 25.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी नाभीय अंतर f (y-अक्ष) विरुद्ध R₁ (x-अक्ष) काढा.
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी n = 1.5, R₂ = −20 cm सह 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) मधून f काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- भिंगा-निर्माता समीकरण वापरून, R₁ वाढवल्यावर (पहिला पृष्ठभाग सपाट/कमी वक्र) नाभीय अंतर का वाढते ते स्पष्ट करा — सपाट भिंगा प्रकाश कमी वाकवतो.
5 · विस्तार
- या भिंग्याला R₁ > 0 व R₂ < 0 — दोन्ही पृष्ठभाग बाहेर फुगलेले (द्विउत्तल भिंगा), सर्वांत मजबूत सामान्य अभिसरणी आकार. भिंगा-निर्माता समीकरणाने, समतल-उत्तल भिंग्याचे (एक सपाट बाजू, R = ∞) त्याच काचेच्या व समतुल्य वक्रतेच्या द्विउत्तल भिंग्यापेक्षा नाभीय अंतर का जास्त असते ते स्पष्ट करा.
- चश्म्याच्या भिंगे बनवणारे निर्धारित नाभीय अंतर मिळवण्यासाठी — वजन व काठ-जाडी नियंत्रित ठेवत — पृष्ठभाग-वक्रता (फक्त काच-अपवर्तनांक नाही) निवडतात. भिंगा-निर्माता समीकरणाच्या रचनेने दोन वेगळ्या (R₁, R₂) जोड्या नेमके तेच नाभीय अंतर का देऊ शकतात ते स्पष्ट करा.
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
भिंगा-निर्माता समीकरण
पातळ भिंग्याचे नाभीय अंतर थेट त्याच्या काच-अपवर्तनांक व दोन्ही पृष्ठभाग-वक्रतेतून येते: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). भिंगा-रचणारा भौतिक उत्पादन-निर्देशांकांतून प्रकाशिक वर्तन यातूनच भाकित करतो.
प्रकाशिकी
- अभिसरणी भिंगा: 2f पलीकडे प्रत्यक्ष प्रतिमा
- नाभिबिंदू: जिथे प्रतिमा अनंतात पळून जातात
- स्थूलदर्शक काच म्हणून भिंगा
- अपसरणी भिंगा: नेहमी आभासी, नेहमी लहान
- अवतल आरसा: अभिसरणी भिंग्यासारखी प्रत्यक्ष प्रतिमा
- उत्तल आरसा: नेहमी लहान आभासी प्रतिमा
- सपाट आरसा: विशेष, अपरिवर्तनीय किस्सा
- आभासी खोली: तलाव खर्या खोलीपेक्षा उथला का दिसतो
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन: क्रांतिक कोन
- दोन-भिंगा रिले: प्रतिमा साखळीत जोडणे
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक: जास्त आवर्धनासाठी दोन भिंगे
- छायाचित्र-स्थूलक: प्रत्यक्ष, मोठ्या प्रतिमेसाठी दोन भिंगे