Thjerra optike

Thjerrëz bikonvekse

Me thjerrëza optike nënkuptojmë mjedisin optik të kufizuar me dy sipërfaqe që ka inkeks të thyerjes të ndryshëm nga rrethi. Zakonisht janë të ndërtuara prej qelqi ose kuarci, me bashkimin e dy syprinave që kanë boshtin optik të përbashkët. Kanë aplikim të madhë në praktikë dhe nuk mund të paramendohet puna e instrumenteve optike pa thjerrëza.

Konstruktimi i thjerrëzave të thjeshta

Shumica e thjerrëzave janë thjerrëza sferike: dy sipërfaqet e e saj janë pjesë të sipërfaqeve sferike. Secila sipërfaqe mund të jetë konvekse, konkave, ose planare. Vija që e lidh qendrën e sferës me sipërfaqet e thjerrëzes quhet boshti i thjerrëzes. Tipikisht, boshti i thjerrëzes kalon nëpër qendrën fizike të thjerrëzes, për shkak të mënyrës me të cilën janë ndërtuar. Thjerrëzave mund tu ndryshohet forma edhe pasi të jenë prodhuar. Këshu që boshti i thjerrëzes mund të mos kalojë nëpër qendren fizike të thjerrëzes.

Thjerrëzat torike ose sfero-cilindrike kanë sipërfaqe me dy rreze të ndryshme të lakimit në dy plane ortogonale. Ato kanë fuqi të ndryshme fokale në meridiane të ndryshme. Kjo formon një thjerrëz astigmatike. Si shembull i tyre janë thjerrëzat e syzeve që ndikojnë në përmirësimin e astigmatizmit të syrit.

Më komplekse se kaq janë thjerrëzat asferike. Këto janë thjerrëza ku njëra ose dy sipërfaqet kanë forma që sjanë as sferike e as cilindrike. Forma më të komplikara u lejojnë thjerëzave të krijojnë imazhe me më pak aberracion sesa thjerrëzat e thjeshta standarde, por ato janë më të vështira dhe më të shtrenjta për tu prodhuar.

Rrezet karakteristike

Rrezet

Rrezet kryesore me ndihmën e të cilave mund të konstruktohet fytyra te thjerrëzat konvergjente janë:

• Rrezja paralele që kalon paralel me boshtin kryesor optik dhe pas thyerjes kalon nëpër pikën fokale (F)
• Rrezja kulmore që kalon nëpër kulm të thjerrëzës (K) dhe pas thyerjes vazhdon drejtimin e përhapjes së saj,
• Rrezja fokale që kalon nëpër vatër apo focus dhe pas thyerjes kalon paralel me boshtin optik të saj.

S₁ dhe S₂ janë respektivisht largësia e objektit nga thjerrëza dhe e thjerrëzës nga imazhi që krijohet, për thjerrëza tek të cilat trashësia është e papërfillshme, të cilat gjenden në ajër. Lidhshmëria e tyre paraqitet përmes formulës:

${\frac {1}{S_{1}}}+{\frac {1}{S_{2}}}={\frac {1}{f}}$

Sipas këtij ekuacioni vlera reciproke e largësisë fokale të thjerrëzës është e barabartë me shumën e vlerave reciproke të largësisë së trupit nga thjerrëza (S₁) dhe largësisë së fytyrës nga thjerrëza (S₂). Meqenëse largësia fokale për thjerrëzën e dhënë është madhësi konstante, del se shuma e vlerave reciproke S₁ dhe S₂ është gjithashtu konstante. Kjo do të thotë se me zvogëlimin e distancës së trupit nga thjerrëza duhet të rritet distanca e fytyrës së trupit. Kjo rritje ndodh deri sa trupi të vendoset në vatër, atëherë fytyra do të gjendet në infinit. Ne qoftë se thjerrëza gjendet ne ndonjë mjedis tjetër optik atëherë ekuacioni i thjerrëzës ndryshon.

Llojet e thjerrëzave të thjeshta

LLojet

Thjerrëzat klasifikohen nga lakimi i dy sipërfaqeve optike. Një thjerrëz është bikonvekse (ose dy-konvekse , ose thjësht konvekse ) nëse dy sipërfaqet e saj janë konvekse. Nëse dy sipërfaqet kanë rreze të njëjtë të lakueshmërisë, thjerrëza është ekuikonvekse . thjerrëza me dy sipërfaqe konkave është bikonkave (ose thjesht konkave ). Nëse njëra nga sipërfaqet është e rrafshët, thjerrëza është plan-konvekse ose plan-konkave varësisht nga sipërfaqja tjetër. Një thjerrëz me një sipërfaqe konvekse e një konkave quhet konvekse-konkave ose meniscus . Ky është tipi i thjerrëzave që më së shumti përdoret në thjerrëzat korrektuese.

Llojet e tjera

Pamje e afërme e thjerrëzave të Fresnelit

• Thjerrëzat cilindrike janë të lakuara vetëm në një drejtim. Ato përdoret për të fokusuar dritën në një vijë, ose për të konvertuar dreitën eliptike nga një llaser në rreze rrumbullakët.
• Thjerrëzat e Fresnelit kanë sipërfaqe optike të thyer në unaza të ngushta, duke lejuar thjerrëzën të jetë sa më e hollë dhe më e ndritshme sesa thjerrëzat e tjera.
• Thjerrëzat lentikular janë grup i mikrothjerrëzave që përdoren për printime lentikulare për të krijuar imazhe që kanë iluzionin e thellësisë ose që ndryshojnë kur shikohen nga kënde të ndryshme.
• Superthjerrëzat janë të ndërtuara nga indeksi negativ i metamaterialeve.