เลนส์ออปติคอล

เลนส์เป็นชิ้นส่วนทางแสงโปร่งใสที่มีพื้นผิวโค้งซึ่งสามารถหักเหและรวมแสงได้ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบทางแสงต่างๆ เพื่อควบคุมลำแสง แก้ไขสายตา ขยายวัตถุ และสร้างภาพ เลนส์เป็นองค์ประกอบสำคัญในกล้องถ่ายรูป กล้องโทรทัศน์ กล้องจุลทัศน์ แว่นตา โปรเจ็กเตอร์ และอุปกรณ์ทางแสงอื่นๆ อีกมากมาย

เลนส์มีสองประเภทหลัก:

เลนส์นูน (หรือเลนส์รวมแสง)เลนส์นูนมีลักษณะหนาตรงกลางมากกว่าขอบ และจะรวมแสงขนานที่ผ่านเข้ามาให้มารวมกันที่จุดโฟกัสอีกด้านหนึ่งของเลนส์ เลนส์นูนมักใช้ในแว่นขยาย กล้องถ่ายรูป และแว่นสายตาเพื่อแก้ไขสายตายาว

เลนส์เว้า (หรือเลนส์กระจายแสง)เลนส์เว้าจะบางกว่าตรงกลางเมื่อเทียบกับขอบ และทำให้รังสีแสงขนานที่ผ่านเลนส์กระจายออกราวกับว่ามาจากจุดโฟกัสเสมือนที่อยู่ด้านเดียวกันของเลนส์ เลนส์เว้ามักใช้ในการแก้ไขสายตาสั้น

เลนส์ถูกออกแบบโดยพิจารณาจากระยะโฟกัส ซึ่งเป็นระยะห่างจากเลนส์ถึงจุดโฟกัส ระยะโฟกัสเป็นตัวกำหนดระดับการหักเหของแสงและการเกิดภาพ

คำศัพท์สำคัญบางคำที่เกี่ยวข้องกับเลนส์ ได้แก่:

จุดสนใจจุดบรรจบหรือจุดที่รังสีแสงดูเหมือนจะกระจายออกหลังจากผ่านเลนส์ สำหรับเลนส์นูน จุดบรรจบคือจุดที่รังสีขนานบรรจบกัน สำหรับเลนส์เว้า จุดบรรจบคือจุดที่รังสีที่กระจายออกดูเหมือนจะเริ่มต้นจากจุดนั้น

ระยะโฟกัสระยะห่างระหว่างเลนส์กับจุดโฟกัส เป็นพารามิเตอร์สำคัญที่กำหนดกำลังของเลนส์และขนาดของภาพที่เกิดขึ้น

รูรับแสงรูรับแสง คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ที่ยอมให้แสงผ่านเข้าไป รูรับแสงที่ใหญ่กว่าจะยอมให้แสงผ่านเข้าไปมากขึ้น ทำให้ภาพสว่างขึ้น

แกนแสงเส้นกึ่งกลางที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของเลนส์และตั้งฉากกับพื้นผิวของเลนส์

กำลังเลนส์ค่ากำลังเลนส์วัดเป็นหน่วยไดออปเตอร์ (D) ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการหักเหของแสง เลนส์นูนจะมีค่ากำลังเป็นบวก ในขณะที่เลนส์เว้าจะมีค่ากำลังเป็นลบ

เลนส์ได้ปฏิวัติวงการต่างๆ มากมาย ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงวิทยาศาสตร์การแพทย์ โดยช่วยให้เราสามารถสังเกตวัตถุที่อยู่ไกล แก้ไขปัญหาการมองเห็น และทำการถ่ายภาพและการวัดที่แม่นยำ เลนส์ยังคงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีและการสำรวจทางวิทยาศาสตร์อย่างต่อเนื่อง