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生物学的レンズと合成レンズの両方は、光線を屈折または曲げる特定の媒体の能力を利用する光学物理学の驚異です。それらは2つの基本的な形状があります：凸、または外側に湾曲し、凹、または内側に湾曲します。主な目的の1つは、画像を拡大すること、または実際よりも大きく表示することです。
レンズは、望遠鏡、顕微鏡、双眼鏡、その他の光学機器、および自分の目で見ることができます。科学者と学生は、レンズの物理的な寸法と形状を、それを通過する光線への影響に関連付けるために、自由に使えるいくつかの簡単な代数方程式を持っています。
レンズと倍率の物理学
ほとんどの「人工」レンズはガラスでできています。レンズが光を屈折させる理由は、光線がレンズから移動すると 中 （例えば、空気、水、または他の物理的物質）を別のものに移動すると、それらの速度はごくわずかに変化し、その結果光線はコースを変更します。
光線がレンズ表面に垂直な方向で二重凸レンズ（つまり、側面から平らになった楕円のように見えるレンズ）に入射すると、各エッジに最も近い光線は、最初にレンズに入ると中心に向かって鋭く屈折しますそしてまた去るとき。中央に近いものは曲がりが少なく、中央を垂直に通過するものは屈折しません。その結果、これらの光線はすべて、 焦点 (F）距離 f レンズの中心から。
薄肉レンズの式と倍率
レンズとミラーによって生成される画像は、次のいずれかです。 リアル （つまり、スクリーンに投影可能）または バーチャル （つまり、投影不可能）。慣例により、実画像の距離の値（私）レンズからは正であり、虚像のものは負です。レンズからのオブジェクト自体の距離（o）は常に正です。
凸（収束）レンズは、実際の画像を生成し、次の正の値に関連付けられます。 f一方、凹（発散）レンズは虚像を生成し、負の値に関連付けられます f.
焦点距離 f、物体距離 o および画像距離 私 関連している 薄いレンズの方程式:
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}倍率式または 倍率 (m）レンズによって生成される画像の高さをオブジェクトの高さに関連付けます。
m = frac {-i} {o}覚えておいて、 私 仮想イメージでは負です。
人間の目
目のレンズは収束レンズとして機能します。
すでに読んだ内容に基づいて予測できるように、目のレンズは両側が凸面になっています。レンズが凸面と柔軟性の両方を持たない場合、目に入る光は実際よりもはるかに多忙に脳によって解釈され、人間は世界をナビゲートするのがひどく困難になります（そしておそらく科学のためにインターネットをサーフィンするために生き延びなかったでしょう）情報）。
光は最初、角膜、眼球の前面の膨らんだ外側の層を通して目に入ります。次に、瞳孔を通過します。瞳孔の直径は、小さな筋肉で調節できます。レンズは瞳孔の後ろにあります。画像が形成される眼球の部分は、眼球の底部の内側にあります。 網膜。視覚情報は、視神経を介して網膜から脳に渡されます。
倍率計算機
基本的な物理学に慣れたら、いくつかの問題を自分で解決して、これらの問題のいくつかに役立つWebサイトを見つけることができます。主なアイデアは、レンズ方程式のさまざまなコンポーネントが互いにどのように関係しているか、そして変数の変更が実際の効果を生み出す理由を理解することです。
このようなオンラインツールの例は、参考文献に記載されています。