Лінзи. Побудова зображення в лінзі

Явище заломлення світла лежить в основі дії багатьох оптичних приладів, а основними деталями цих приладів є лінзи.

Лінза – це прозоре тіло, обмежене сферичними поверхнями. Існують два види лінз: опуклі та увігнуті.

Лінза, в якій після заломлення паралельні промені збираються в одну точку, називається збиральною. Лінза, що перетворює пучок паралельних променів на розбіжний, –розсіювальна.

Точку, яка знаходиться на оптичній осі в центрі лінзи, називають оптичним центром лінзи.

Точку, в якій після заломлення в лінзі збираються промені, називають фокусом лінзи. Будь-яка лінза має два фокуси. Фокуси розсіювальної лінзи – уявні. Фокусну відстань збиральної лінзи вважають додатною, а розсіювальної – від’ємною.

Відстань від оптичного центру лінзи до її фокуса називають фокусною відстанню. Фокусна відстань позначається літерою F та вимірюється в метрах.

Оптичною силою лінзи називають величину, обернено пропорційну фокусній відстані лінзи.

Одиницею оптичної сили лінзи є діоптрія – це оптична сила лінзи, фокусна відстань якої становить 1 м. Оптична сила збиральної лінзи є додатною, а розсіювальної лінзи – від’ємною.

Оптичну силу лінзи позначають літерою D. Для того щоб знайти оптичну силу, необхідно одиницю поділити на фокусну відстань лінзи.

Знаючи оптичну силу лінзи, можна знайти її фокусну відстань. Для цього треба одиницю поділити на оптичну силу лінзи.

Лінза, товщина якої є набагато меншою від радіусів кривизни її поверхонь, називається тонкою лінзою.

Існує математична залежність між відстанню від предмета до лінзи, відстанню від лінзи до зображення та фокусною відстанню. Ця залежність називається формулою тонкої лінзи. Величина, обернена фокусній відстані, дорівнює сумі двох величин: одиниці, поділеної на відстань від предмета до лінзи, та одиниці, поділеної на відстань від зображення до лінзи.

Для збиральної лінзи залежно від розташування предмета відносно фокусу розглядають три можливі випадки:

1. Предмет за подвійним фокусом. Зображення предмету зворотне, дійсне, зменшене.

2. Предмет між фокусом та подвійним фокусом. Зображення зворотне, дійсне, зменшене.

3. Предмет між лінзою та фокусом. Зображення пряме, уявне, збільшене.

Для розсіювальної лінзи зображення завжди пряме, уявне, зменшене й розташоване між уявним фокусом і лінзою.