Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


Thấu kính và kính. Lịch sử phát minh và sản xuất

Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Trước khi nói về việc phát minh ra kính, chúng ta hãy nhớ lại ngắn gọn về thấu kính là gì và tại sao nó có thể được sử dụng để sửa chữa các khiếm khuyết về thị giác.

Thấu kính thường được gọi là vật thể trong suốt được giới hạn bởi các bề mặt hình cầu. (Có những thấu kính trong đó chỉ có một mặt là hình cầu và mặt kia phẳng. Tuy nhiên, một mặt phẳng cũng có thể được coi là hình cầu nếu chúng ta giả sử rằng nó có bán kính cong lớn vô hạn.)

Thấu kính và kính
Ống kính

Một đặc tính nổi tiếng của thấu kính là khả năng thay đổi hướng của tia sáng chiếu vào nó theo một cách nhất định. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Ngay cả trong thời cổ đại, người ta nhận thấy rằng ánh sáng, truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác (ví dụ, từ không khí sang nước hoặc thủy tinh), thay đổi hướng của nó hoặc như người ta nói, bị khúc xạ. Mọi người đều có thể dễ dàng quan sát các ví dụ về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Ví dụ, nếu chúng ta nhúng một chiếc bút chì vào một cốc nước sao cho một nửa trong nước và một nửa trong không khí, sau đó chúng ta nhìn vào chiếc cốc từ một phía, đối với chúng ta sẽ có vẻ như chiếc bút chì bị gãy. phần rơi vào biên giới của không khí và nước. Trong thấu kính, chùm tia khúc xạ hai lần, một lần đi vào nó và lần thứ hai rời khỏi nó. Bằng cách thay đổi độ cong của thấu kính theo những cách khác nhau, có thể đạt được các hiệu ứng khúc xạ khác nhau. Vì vậy, một số thấu kính có thể thu thập ánh sáng vào một điểm, trong khi những thấu kính khác, ngược lại, phân tán nó. Hơn nữa, các thấu kính trong đó phần giữa dày hơn các cạnh đang hội tụ và các thấu kính trong đó phần giữa mỏng hơn các cạnh được phân kỳ.

Thấu kính và kính
Các loại thấu kính. Thu thập: 1 - hai mặt lồi; 2 - phẳng-lồi; 3 - mặt khum lõm-lồi (dương (lồi) khum). Tán xạ: 4 - hai mặt lõm; 5 - phẳng-lõm; 6 - mặt khum lồi-lõm (âm (lõm))

Điểm mà các tia sáng hội tụ sau khi khúc xạ trong thấu kính hội tụ được gọi là tiêu điểm, và khoảng cách từ tâm thấu kính đến tiêu điểm là tiêu cự của nó. Độ cong của thấu kính càng lớn, tức là bán kính của các mặt cầu tạo thành thấu kính càng nhỏ, thì tiêu cự của nó càng ngắn. Thấu kính phân kỳ cũng có tiêu điểm của nó - họ gọi nó là điểm mà các tia liên tục bị phân tán bởi thấu kính hội tụ.

Tính năng quan trọng nhất của ống kính, dựa trên tất cả các đặc tính quang học của nó, là khả năng hội tụ ánh sáng, nghĩa là thu thập các tia sáng phát ra từ bất kỳ điểm nào trở lại một điểm. Và vì bất kỳ vật thể nào cũng có thể được hình dung như một tập hợp của vô số điểm, nên ống kính tạo ra hình ảnh không chỉ của bất kỳ điểm nào của vật thể mà còn của toàn bộ vật thể nói chung. Tuy nhiên, hình ảnh trong ống kính sẽ không phải là sự lặp lại chính xác của đối tượng - thứ nhất, nó sẽ bị đảo ngược và thứ hai, sẽ khác về kích thước.

Nguyên nhân là do khoảng cách từ thấu kính đến vật và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính không bằng nhau. Ví dụ, nếu khoảng cách từ thấu kính đến ảnh lớn hơn khoảng cách từ thấu kính đến vật năm lần, thì ảnh sẽ lớn hơn chính vật năm lần. Điều này giải thích khả năng nổi tiếng của ống kính trong việc phóng to hình ảnh của một vật thể, để thuận tiện hơn cho việc quan sát. Hơn nữa, độ cong của thấu kính càng lớn (tiêu cự càng nhỏ) thì độ cong càng tăng. Ngược lại, nếu khoảng cách đến vật lớn hơn khoảng cách đến ảnh thì ảnh bị giảm đi.

Ảnh rõ nét của vật chỉ thu được khi chúng được chiếu lên mặt phẳng đi qua tiêu điểm của thấu kính và vuông góc với trục chính của thấu kính (trục chính của thấu kính được gọi là đường thẳng đi qua tâm của các mặt cầu giới hạn ống kính). Người ta biết rằng mắt người là một hệ thống quang học. Các tia sáng đi vào mắt bị khúc xạ ở bề mặt giác mạc và thủy tinh thể. Thấu kính là một phần thân nhiều lớp trong suốt, tương tự như một thấu kính. Một cơ đặc biệt có thể thay đổi hình dạng của thủy tinh thể, làm cho nó lồi ít hơn hoặc nhiều hơn. Do đó, ống kính có thể tăng hoặc giảm độ cong của nó và cùng với đó là độ dài tiêu cự.

Nói chung, hệ thống quang học của mắt có thể coi là thấu kính hội tụ có tiêu cự thay đổi được, chiếu ảnh lên võng mạc. Nếu vật ở rất xa thì ảnh thu được trên võng mạc của mắt bình thường mà không có lực căng của cơ thấu kính. Khi vật đến gần, thủy tinh thể bị nén lại và giảm tiêu cự để mặt phẳng ảnh lại thẳng hàng với võng mạc. Do đó, mắt ở trạng thái bình thường (thư giãn) khi nhìn vào khoảng cách xa.

Tuy nhiên, ở nhiều người, mắt ở trạng thái thư giãn tạo ra hình ảnh của một vật ở xa không phải trên võng mạc mà ở phía trước của nó. Kết quả là, hình ảnh của mỗi điểm của vật thể được chiếu lên võng mạc không phải là một chấm mà là một hình tròn. Chủ thể bị mờ. Những người như vậy không thể nhìn rõ những vật ở xa, nhưng họ nhìn rõ những vật ở gần. Khuyết tật thị giác này được gọi là cận thị.

Một tình huống tương tự cũng phát sinh khi ảnh của các vật ở xa thu được sau võng mạc. Khiếm khuyết này được gọi là tật viễn thị. Người viễn thị nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không thể phân biệt được những vật ở gần. Cả hai khuyết điểm này đều được sửa chữa với sự trợ giúp của kính. Nếu bạn bị cận thị, bạn cần đeo kính có thấu kính phân kì. Sau khi đi qua thấu kính như vậy, các tia sáng được thấu kính hội tụ chính xác trên võng mạc. Do đó, một người cận thị được trang bị kính có thể nhìn thấy các vật ở xa, giống như một người có thị lực bình thường. Viễn thị cũng được chữa bằng kính, nhưng chỉ bằng thấu kính hội tụ.

Thấu kính và kính
Hình ảnh đầu tiên của kính. Mảnh bích họa từ nhà thờ Treviso, Tommaso da Modena, 1352

Kính, là một thiết bị quang học rất đơn giản, mang lại cho người khiếm thị một sự giải tỏa rất lớn trong cuộc sống hàng ngày. Nếu không có kính, những người này sẽ thường xuyên cảm thấy tự ti, và với tật cận thị hoặc viễn thị rất nặng, họ có thể rơi vào tình trạng thương binh. Trong những thập kỷ gần đây, khi các khuyết tật về thị giác (đặc biệt là cận thị) trở nên cực kỳ phổ biến, hầu như mọi người bắt đầu sử dụng kính ở độ tuổi này hay lứa tuổi khác. Vì vậy, hiển nhiên là kính nên được xếp vào hàng những phát minh kỹ thuật vĩ đại nhất. Mặc dù thiết kế của chúng rất đơn giản, nhưng kính xuất hiện khá muộn - chỉ vào thời Trung cổ, khi họ biết cách sản xuất thủy tinh chất lượng cao, trong suốt và đồng nhất. Trong khi đó, mọi người đã làm quen với các đặc tính của thấu kính sớm hơn nhiều - vào buổi bình minh của nền văn minh.

Trong thời cổ đại, thấu kính được làm từ đá trong suốt - chủ yếu từ tinh thể đá và beryl. Nhiều thấu kính như vậy đã được tìm thấy trong các cuộc khai quật ở Ai Cập, Hy Lạp, Lưỡng Hà và Ý. Một số thấu kính đã được tìm thấy trong quá trình khai quật thành Troy huyền thoại (tuổi của những thấu kính này sau này được ước tính vào khoảng 2500 năm trước Công nguyên). Một thấu kính pha lê nhỏ, được làm vào khoảng năm 1600 trước Công nguyên, đã được tìm thấy trong tàn tích của Cung điện Knossos ở Crete. Những thấu kính thủy tinh đầu tiên, có niên đại khoảng thế kỷ XNUMX-XNUMX trước Công nguyên, đã được tìm thấy ở Sargon (Lưỡng Hà). Trong thời gian gần đây, ống kính thủy tinh đã được sản xuất thường xuyên hơn. Tuy nhiên, không có bất kỳ đề cập nào rằng ống kính đã được sử dụng như một công cụ quang học sau đó.

Mặc dù một số công trình cổ đại về quang học đã đến với chúng ta, nhưng không có công trình nào báo cáo rằng thấu kính được sử dụng để sửa chữa các khiếm khuyết thị giác. Thậm chí không có bất kỳ bằng chứng nào cho thấy thấu kính đã được sử dụng làm kính lúp (kính lúp) khi thực hiện một số công việc nhỏ (ví dụ, làm đá quý), mặc dù thực tế là khả năng phóng đại hình ảnh của các vật thể của thấu kính là tất nhiên. được nhiều người biết đến. Nhưng tại sao những ống kính cổ xưa đó lại được tạo ra, đã được thảo luận ở trên? Rõ ràng, chúng chỉ dùng để trang trí.

Những chiếc kính đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ XNUMX ở Ý. Vào thời điểm này, những người thợ thủ công thủy tinh của Ý được coi là những người thợ làm, mài và đánh bóng thủy tinh lành nghề nhất trên thế giới. Thủy tinh Venice đặc biệt nổi tiếng, các sản phẩm từ đó thường có hình dạng rất phức tạp, phức tạp. Không ngừng gia công các bề mặt hình cầu, mặt cong và mặt lồi, bây giờ và sau đó đưa chúng ra mắt, những người thợ thủ công cuối cùng đã nhận thấy khả năng quang học của thủy tinh.

Theo truyền thuyết, ý tưởng khéo léo để kết nối hai thấu kính với sự hỗ trợ của khung đã đến vào năm 1285 với bậc thầy kính Salvino Armati đến từ Florence. Ông cũng là người thành lập xưởng sản xuất kính đầu tiên. Không có gì thêm được biết về người đàn ông này. Tuy nhiên, thiết bị do ông phát minh, có thể làm phẳng các khiếm khuyết thị giác một cách dễ dàng và nhanh chóng, ngay lập tức trở nên phổ biến rộng rãi.

Thấu kính hội tụ, lồi tiêu cự dài đã được lắp vào chiếc kính đầu tiên và chúng dùng để điều chỉnh tật viễn thị. Mãi sau này, người ta mới phát hiện ra rằng với sự trợ giúp của cùng một loại kính, bằng cách đưa thấu kính phân kỳ lõm vào chúng, người ta có thể điều chỉnh tật cận thị. Những mô tả đầu tiên về những chiếc kính như vậy chỉ thuộc về thế kỷ XNUMX.

Tác giả: Ryzhov K.V.

 Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta:

▪ Lò phản ứng hạt nhân neutron nhanh

▪ Tên lửa đạn đạo

▪ Bánh mì nướng

Xem các bài viết khác razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Vị trí của cơn ho 05.09.2009

Liên quan đến dịch cúm lợn, vấn đề xác định bệnh nhân tại các sân bay đã trở nên có liên quan để giảm khả năng lây lan dịch bệnh trên toàn thế giới.

Công ty Biorix của Bỉ đề xuất lắp đặt một mạng lưới micro trong các sảnh sân bay kết nối với máy tính với một chương trình đặc biệt có thể phân biệt ho giống cúm với ho vô hại thông thường. Tín hiệu từ nhiều micrô cho phép bạn xác định chính xác nguồn phát ra âm thanh và thực hiện các biện pháp y tế.

Các thử nghiệm của hệ thống đã được thực hiện trên các trang trại chăn nuôi lợn, và kết quả là có thể xác định lợn ốm trong chuồng lớn bằng cách ho sớm nhất là ba giờ sau khi nhiễm bệnh, và độ chính xác phát hiện là 82%.

Tin tức thú vị khác:

▪ Điều hướng trong nhà

▪ Card đồ họa OneXGPU có bộ lưu trữ SSD tích hợp

▪ Chip phụ Toshiba TC358791XBG

▪ Sạc thiết bị cấy ghép bằng sóng siêu âm

▪ Bộ đồ ăn dùng một lần thời trung cổ

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Ổn áp. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Nhà máy điện đại dương. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Đường cao tốc đầu tiên là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Băng ở nửa dưới bụng và XNUMX/XNUMX trên của đùi. Chăm sóc sức khỏe

▪ bài viết Bộ tạo hàm phạm vi rộng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Nguồn điện có thể điều chỉnh với bảo vệ hiện tại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024