У статті розповідається про те, що таке лінзи, для чого використовуються, де застосовуються, і зокрема про оптичні і контактні лінзи.
Розвиток науки
У всі часи були ті, кого цікавив справжній устрій світу і природних явищ. Особливо людську увагу приковували до себе небо і зірки. Перші телескопи були винайдені ще в Середні століття, і їх поява послужила низці астрономічних відкриттів. Посприяло тому ще така річ як розвиток скляної промисловості, а зокрема лінз. Приблизно в ті ж роки були винайдені і перші мікроскопи, які постійно вдосконалювалися і також допомогли вченим пізнати таємниці макроміру. Так що таке лінзи, як влаштовані, де застосовуються і для чого потрібні? У цьому ми і розберемося.
Визначення
Згідно з офіційною термінологією, лінза - це деталь з прозорого матеріалу з двома поверхнями, які ламають промені світла. Виробляються вони зі скла, пластику чи іншого подібного оптичного матеріалу. Також цей термін може бути застосований і до інших явищ, наприклад, повітряна лінза, лінза підземного озера і т. п. Але ми розберемо саме оптичні. Що таке лінзи, ми розібрали, але як вони працюють?
Вся справа в їх поверхні. Простіше кажучи, одна їх поверхня збирає світло, а друга через свою форму ламає його. Або ж навпаки. Також у подібному процесі можуть брати участь відразу обидві сторони: одна, приймаючи, розсіює, а друга збирає в пучок тощо.
З збільшувальними лінзами, напевно, знайомі всі, особливо хлопці, які в літню пору, збираючи ними світло, перетворювали його на крихітну і гарячу точку. І, до речі, цікавий факт: подібний спосіб розведення вогню згадується в п'єсі Арістофана «Хмари», датованій 424 роком до н. е. У Римській Імперії також вперше було застосовано спосіб корекції зору за допомогою лінзи: імператор Нерон дивився на бої гладіаторів через увігнутий смарагд. Мабуть, він страждав на короткозорість. Так що тепер ми знаємо, що таке лінзи.
Класифікація
За технічним принципом дії їх можна розділити на дві групи - які розсіюють і збирають. До першої належать ті, у яких середина товша ніж краю, а до другої ті, чиї краї товщі середини. Це визначення відноситься тільки до простого їх типу.
Характеризуються вони також за своєю оптичною силою, яка вимірюється в діоптріях, і фокусною відстанню. Але що таке фокус лінзи?
Якщо говорити спрощено, то це точка, де збираються промені світла, які пройшли через лінзу. А терміном «фокусна відстань» позначають довжину від центру оптичної лінзи до самого місця фокусування. Пояснити це можна також на прикладі дитячої гри зі збільшувальним склом і сонцем: щоб промені останнього зібралися в гарячу точку, необхідно знайти потрібну відстань між світлом і поверхнею. Також це проявляється і при носінні окулярів - якщо їх занадто сильно наблизити або віддалити від очей, то зображення буде розмиватися. Так що тепер ми знаємо, що таке фокус лінзи.
Області застосування
З відкриттям можливості зміни довжини світлової хвилі за допомогою лінз (збільшення зображення) людство швидко оцінило її по заслугах. Почалося все з простих телескопів і підзорних труб. І останні довгий час були показником статусу капітана корабля або дослідника, оскільки коштували чимало грошей і їх часто інкрустували дорогоцінним камінням і металами.
А пізніше перші мікроскопи дозволяли привідкрити завісу макроміру. Правда, деякі сучасні моделі, що діють за зондуючим типом, лінз майже позбавлені. Зате вони дозволяють будувати тривимірні та растрові зображення дрібних об'єктів.
Різні пристрої з лінзами також є невід'ємною частиною сучасного світу: вони є в камерах мобільних телефонів, фото та відеоапаратів, навіть звичайні дверні очі містять лінзи. Але в них використовується не метод збільшення, а навпаки, розсіювання світла, завдяки якому маленький отвір дозволяє бачити весь сходовий майданчик.
Також при питанні про те, що таке оптичні лінзи, не можна не згадати очки. Цей простий пристрій було винайдено в Середні століття і мало змінився, але він значно полегшує життя людям з порушенням зору. Перші праобрази застосовувалися ще в Стародавньому Римі, але тоді вони являли собою просто плоскі шматки скла з випуклою або увігнутою формою, якими користувалися рідко, наприклад, для читання або для вивчення далеких об'єктів.
Контактні
Але що таке контактні лінзи? Принцип їх дії такий же, що і в звичайних, але розмір набагато менший. Виготовляються вони з м'якого пластику і надягаються прямо на рогівку ока. Незважаючи на переваги перед звичайними очками, вони не витіснили їх повністю, як передрікали винахідники. Подібні лінзи більш важкі в «надяганні», їм потрібен частий догляд, а довге носіння втомлює і дратує очі. До того ж термін їх служби менше звичайних очок, а ціна часом вище.