การเกิดภาพจากเลนส์บาง คือการที่เรามองเห็นวัตถุต่างๆ ที่อยู่รอบตัวได้ เกิดจากแสงที่ผ่านเลนส์บางแล้วมารวมกันที่จุดใดจุดหนึ่ง ทำให้เกิดภาพบนจอประสาทตา สมองจะแปลความหมายของภาพที่ได้รับ แล้วทำให้เรามองเห็นวัตถุนั้นๆ
การเกิดภาพจากเลนส์บางสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่
ภาพจริง (Real Image) คือ ภาพที่เกิดขึ้นจากแสงที่ผ่านเลนส์บางแล้วมารวมกันที่จุดใดจุดหนึ่ง เราสามารถมองเห็นภาพจริงได้โดยตรง เช่น ภาพที่เห็นในกล้องถ่ายรูป
ภาพเสมือน (Virtual Image) คือ ภาพที่เกิดขึ้นจากแสงที่ผ่านเลนส์บางแล้วแยกออกจากกัน ไม่สามารถมองเห็นภาพเสมือนได้โดยตรง ต้องอาศัยอุปกรณ์บางอย่าง เช่น แว่นตาหรือกล้องจุลทรรศน์
ชนิดของเลนส์บาง
เลนส์บางสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่
เลนส์นูน (Convex Lens) มีลักษณะโค้งมนทั้งสองด้าน ทำหน้าที่โฟกัสแสง
เลนส์เว้า (Concave Lens) มีลักษณะโค้งมนด้านเดียว ทำหน้าที่กระจายแสง
ระยะโฟกัส
ระยะโฟกัส (f) คือ ระยะทางจากจุดศูนย์กลางของเลนส์ไปยังจุดโฟกัส
ระยะวัตถุ (o) คือ ระยะทางจากวัตถุไปยังเลนส์
ระยะภาพ (i) คือ ระยะทางจากภาพไปยังเลนส์
กฎเลนส์บาง
กฎเลนส์บางมีดังนี้
- 1/f = 1/o + 1/i
การเกิดภาพจากเลนส์นูน
เมื่อแสงจากวัตถุผ่านเลนส์นูน แสงจะหักเหเข้าหากัน โดยทิศทางการหักเหของแสงจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างวัตถุกับเลนส์
หากวัตถุอยู่ไกลกว่าระยะโฟกัส (o > f) จะเกิดภาพจริงที่ระยะภาพที่อยู่หลังเลนส์ (i > 0)
หากวัตถุอยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัส (o < f) จะเกิดภาพเสมือนที่ระยะภาพที่อยู่หน้าเลนส์ (i < 0)
การเกิดภาพจากเลนส์เว้า
เมื่อแสงจากวัตถุผ่านเลนส์เว้า แสงจะหักเหออกจากกัน โดยทิศทางการหักเหของแสงจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างวัตถุกับเลนส์
หากวัตถุอยู่ไกลกว่าระยะโฟกัส (o > f) จะเกิดภาพเสมือนที่ระยะภาพที่อยู่หลังเลนส์ (i < 0)
หากวัตถุอยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัส (o < f) จะเกิดภาพจริงที่ระยะภาพที่อยู่หน้าเลนส์ (i > 0)
การประยุกต์ใช้การเกิดภาพจากเลนส์บาง
การเกิดภาพจากเลนส์บางมีการนำประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เช่น
แว่นตา ใช้ในการแก้ไขสายตา
กล้องถ่ายรูป ใช้ในการถ่ายภาพ
กล้องจุลทรรศน์ ใช้ในการส่องดูสิ่งต่างๆ ที่มีขนาดเล็กมาก
สรุป
การเกิดภาพจากเลนส์บางเป็นปรากฏการณ์ที่พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน มีประโยชน์ในหลายด้าน เช่น ใช้ในการแก้ไขสายตา ในการถ่ายภาพ และในการส่องดูสิ่งต่างๆ ที่มีขนาดเล็กมาก
ตัวอย่างการเกิดภาพจากเลนส์บาง
ภาพที่เห็นในกระจก เกิดจากแสงที่สะท้อนจากกระจกมารวมกันที่จุดใดจุดหนึ่ง ทำให้เกิดภาพจริง
ภาพที่เห็นในกล้องถ่ายรูป เกิดจากแสงจากวัตถุผ่านเลนส์นูนแล้วมารวมกันที่ฟิล์ม ทำให้เกิดภาพจริง
ภาพที่เห็นในกล้องจุลทรรศน์ เกิดจากแสงจากวัตถุผ่านเลนส์สองตัว คือ เลนส์วัตถุและเลนส์รวมแสง ทำให้เกิดภาพจริง
ภาพที่เห็นในแว่นสายตา เกิดจากแสงจากวัตถุผ่านเลนส์แก้ไขสายตาแล้วมารวมกันที่จุดใดจุดหนึ่ง ทำให้เกิดภาพจริงหรือเสมือน ขึ้นอยู่กับชนิดของสายตา