Lääts

Allikas: Vikipeedia

(Ümber suunatud artiklist Läätsed)

Jump to: navigeerimiskast, otsi

Vajab keelelist või sõnastuslikku toimetamist.

See artikkel räägib optika mõistest; kaunvilja kohta vaata artiklit Lääts (kaunvili)

Tasane-kumer lääts

Lääts on läbipaistvast ainest keha, mis koondab või hajutab valgust.

Läätsi liigitatakse kumer- ja nõgusläätseks. Kumerlääts on keskelt paksem, nõguslääts on aga keskelt õhem kui servast. Kumerlääts koondab valgust, nõguslääts hajutab valgust.

Läätse iseloomustavad suurused on fookuskaugus ja optiline tugevus.

Läätsesid kasutatakse nägemishäirete korrektsiooniks, näiteks lühinägelikkuse, kaugelenägelikkuse, presbüoopia (vananemisest tingitud nägemise langus) ja astigmatismi korrektsiooniks. Enamik läätsedest on rangelt telgsümmeetrilised, prillide läätsed on ainult ligikaudselt sümmeetrilised. Nad on vormitud, et mahtuda umbes ovaalsesse, mitte ringikujulisse raami; optilised tsentrid asuvad silmamunade kohal; nende kumerus ei pruugi olla telgsümmeetriline, et korrigeerida astigmatismi.

Päikeseprillid on valmistatud selleks, et nõrgendada valgust ilma seda murdmata. Selliseid läätsesid, mis pole isegi ligikaudselt optiliselt korrektsed, on kasutatud sajandeid tule süütamisel.

[redigeeri] Läätsede ajaloost

Vanim tehislik lääts on pärit aastast 640 eKr. – kvartsist lääts, mis leiti väljakaevamistel kunagisest Assüüria linnast Niinivest, mis asub tänapäeva Iraagis Mosuli linna alal. Esimesed kirjapanekud läätsedest on pärit Antiik-Kreekast – Aristophanese näidendist „Pilved“ (424 eKr.), kus mainitakse läätse, mille abil süüdati lõket. Plinius Vanema (23 – 79) kirjutised näitavad samuti, et põletusklaase tunti Rooma impeeriumis ja mainib tõenäoliselt esimest korrektiivläätse kasutust: Nero olevat vaadanud gladiaatorite mänge kasutades smaragdi (arvatavasti nõgusat, et korrigeerida lühinägelikkust, kuigi viide on ebamäärane). Nii Plinius kui ka Seneca noorem (3 eKr – 65) kirjeldasid veega täidetud klaaskera suurendavat omadust.

Araabia matemaatik Ibn Sahl (u. 940 – 1000) kasutas nüüdseks teada Snelli valemit, et arvutada läätse kuju. Ibn al-Haitham (965–1038) kirjutas esimese suure uurimuse, "Optika Raamatu", mis kirjeldab kuidas inimese silmalääts projitseerib kujutise võrkkestale.

Väljakaevamistel Viikingite sadamalinnas Fröjelis (Gotlandil, Rootsis) 1999. aastal tulid välja kvartsist Visby läätsed, mis on pärit 11. – 12. sajandist ja mille omadused on lähedased 1950. aastate asfääriliste läätsedega. Viikingite läätsed koondavad päikesevalgust piisavalt, et süüdata tuld.

Enne lugemiskivide kasutuselevõttu 11. sajandil ja prillide leiutamist umbes 1280 Itaalias polnud läätsede kasutus laialt levinud. Arvatakse, et Nicholas Cusast oli esimene, kes avastas 1451. aastal, et nõgusläätsetega saab korrigeerida lühinägelikkust.

Abbe siinuse tingimus on Ernst Abbe järgi (1860. aasta paiku) nime saanud optilise süsteemi tingimus, mille korral tekivad teravad kujutised nii optilisel teljel olevatest objektidest kui ka sellest väljas olevatest objektidest. See muutis põhjalikult optiliste instrumentide, näiteks mikroskoopide ehitust ja pani aluse Carl Zeissi kompaniile – juhtivale optikaseadmete tootjale.

[redigeeri] Läätsede ehitus

Läätse fookuskaugust õhus saab arvutada järgmise valemiga:

$\frac{1}{f} = (n-1) \left[ \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} + \frac{(n-1)d}{n R_1 R_2} \right],$

kus: $f\,$ on läätse fookuskaugus,

$n\,$ on läätse materjali absoluutne murdumisnäitaja,

$R_1\,$ on valgusallikale lähima läätse pinna kõverusraadius,

$R_2\,$ on valgusallikast kaugeima läätse pinna kõverusraadius, ja

$d\,$ on läätse paksus.

Õhukese läätse puhul kehtib valem: $\frac{1}{S_1} + \frac{1}{S_2} = \frac{1}{f} ,$

kus $S_1\,$ on eseme kaugus ja $S_2\,$ on kujutise kaugus läätsest ning $f\,$ läätse fookuskaugus.

Lõpmata kaugel oleva objekti kujutis asub kaugusel $f\,$ . Kui objekt asub läätsest kaugusel $f\,$ , siis selle kujutis asub lõpmata kaugel. Tasand, mis on risti läätse peateljega ja asub kaugusel $f\,$ , nimetatakse läätse fokaaltasandiks.

[redigeeri] Liitläätsed

Liitläätsed on ühel teljel asuvad läätsed. Kui läätsed fookuskaugustega $f_1\,$ ja $f_2\,$ on kontaktis, siis kehtib valem: $\frac{1}{f} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} ,$