Čočka (optika)
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Čočka je předmět z průhledného materiálu, sloužící v optice nebo v jiných případech pro ovlivnění šíření světla v širším smyslu, tj. viditelného světla, infračerveného a ultrafialového záření. Čočky jsou nejčastěji skleněné, ale k jejich výrobě se běžně používají také plasty. Materiál čočky je charakterizován indexem lomu, který je vždy větší než jedna, a indexem absorpce, který je pro vlnové délky v rozsahu použitelnosti čočky blízký nule. Nejjednodušší popis šíření paprsků čočkou poskytuje geometrická optika.
Obsah |
[editovat] Historický vývoj
Nejstarší zmínka o čočce pochází ze starověkého Řecka.
[editovat] Základní vlastnosti
Paprsek, dopadající na libovolné místo povrchu čočky se uvnitř čočky láme podle Snellova zákona a podle stejného zákona se lomí na protilehlém povrchu. Kromě toho se malá část světla odráží zpět. V některých případech (například v objektivech fotografických přístrojů), je-li potřeba výrazně zmenšit tyto ztráty způsobené odrazem, se povrch čoček pokrývá jednou nebo více vrstvami průhledných dielektrických látek (antireflexní pokrytí). Tím se dosáhne toho, že na jedné vlnové délce nebo v určitém rozsahu vlnových délek světlo prochází čočkou prakticky beze ztrát.
[editovat] Druhy čoček
Čočky jsou většinou kulové, tj. alespoň jeden jejich povrch je tvořen částí kulové plochy. Ve zvláštních případech se používají čočky jiných tvarů, viz níže. 
Základní dělení čoček vychází z toho, jak působí na prošlý rovnoběžný (kolimovaný) optický svazek. Spojné čočky neboli spojky mění svazek na sbíhavý, takže paprsky se za nimi protínají v bodě označovaném jako ohnisko. Vzniká tak skutečný obraz předmětu před čočkou. Naproti tomu rozptylné čočky neboli rozptylky svazek mění na rozbíhavý, který zdánlivě vychází z ohniska před čočkou – vytvářejí zdánlivý obraz.
[editovat] Spojky
jsou vždy uprostřed silnější než na okrajích a mají vždy jeden vypuklý povrch; dále se dělí na:
- dvojvypuklé – druhý povrch je také vypuklý
- ploskovypuklé – druhý povrch je rovinný
- dutovypuklé – druhý povrch je dutý.
[editovat] Rozptylky
jsou naopak uprostřed tenčí než na okrajích a mají jeden povrch dutý. Podle tvaru druhého povrchu se dělí na:
- dvojduté – druhý povrch je také dutý
- ploskoduté – druhý povrch je rovinný
- vypukloduté – druhý povrch je vypuklý.
[editovat] Čočky jiných tvarů
Existují také čočky, které mají jiný tvar povrchu, než je kulová výseč:
- válcová neboli cylindrická čočka - aspoň jeden její povrch je tvořen částí válce; taková čočka ovlivňuje chod paprsků jen v rovině kolmé na osu tohoto válce, zatímco v rovině určené směrem paprsku a osou válce není sbíhavost ovlivněna. Používá se mj. ke korekci některých vad zraku.
- multifokální čočka - má v různých místech různou ohniskovou vzdálenost, používá se u multifokálních brýlí.
- Fresnelova čočka - je to plochá čočka vzniklá rastrováním obvyklé kulové nebo válcové čočky
- asférická čočka - je rotačně symetrická ale má jiný, než kulový tvar. Speciálně navržené tvary takovýchto čoček umožnily například konstrukci nových druhů fotografických objektivů a astronomických přístrojů. Používá se u kontaktních čoček, je též vhodná pro korekci některých forem astigmatismu.
- toroidní čočka - ve dvou navzájem kolmých rovinách má jiné zakřivení, takže v každé z nich ovlivňuje sbíhavost paprsků jinak. Lze ji použít pro korekci astigmatismu.
[editovat] Zobrazování pomocí čoček
[editovat] Vady čoček
Je známo, že žádná čočka se nechová ideálně — při zobrazování předmětů vznikají různé vady a deformace. K hlavním patří:
- Barevná vada neboli chromatická aberace — souvisí s tím, že ohnisková vzdálenost čočky závisí na indexu lomu a ten se mění podle barvy použitého světla.
- Sférická neboli kulová vada
- Sklenutí zorného pole
- Koma
- Astigmatická vada
[editovat] Použití čoček
- Prvním fotografickým přístrojům stačila jediná čočka pro vytvoření obrazu na fotografickém papíru; dnes mají v objektivech většinou několik čoček za sebou
- Dalekohledy a menší astronomické přístroje
- Optické mikroskopy
- Rozličné optické a měřicí přístroje (teodolit, heliograf a další)
- Mechaniky pro čtení kompaktních disků, DVD a disků Blu-ray (používají plastové čočky)
- Lasery
[editovat] Vizte též
- gravitační čočka - je založena na Einsteinem předpovězeném ohybu světla v gravitačním poli. Má význam v astronomických pozorováních, neboť způsobuje zdánlivé posuny některých pozorovaných objektů na obloze.
- magnetická čočka - speciálně tvarované magnetické pole, které působí na elektrony podobně, jako klasické čočky na fotony; je součástí elektronového mikroskopu.
