08. Линзы (Ерюткин Е. С.)

Введение

Линза – прозрачное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями.

Тонкая линза – линза, толщина которой много меньше радиусов сфер, ограничивающих ее поверхность. Обозначение линз на схемах (см. рис. 1):

Типы линз (см. рис. 2):

1. Двояковыпуклая

2. Двояковогнутая

3. Плосковыпуклая

4. Плосковогнутая

5. Выпукло-вогнутая

6. Вогнуто-выпуклая

Свойство линз: преломление падающих на них лучей (рис. 3).

Главная оптическая ось – это линия, которая проходит через линзу перпендикулярно ее плоскости, она проходит через центры сфер, которые ограничивают поверхность линзы .

Оптический центр – точка пересечения главной оптической оси с линзой.

Оптические оси линзы (см. рис. 4):

Главный фокус линзы  – точка, расположенная на главной оптической оси, в которой пересекаются либо лучи, либо их продолжения.

Если на собирающую линзу падают лучи, то они пересекаются в действительном фокусе (см. рис. 5).

Если на рассеивающую линзу падают лучи, то их продолжения пересекаются в мнимом фокусе (см. рис. 6).

Если лучи посылают на линзу из точки фокуса, то они, преломившись, должны пойти параллельно главной оптической оси (см. рис. 7).

Фокальная плоскость – плоскость, которая проходит через точку главного фокуса параллельно линзе.

Точка побочного фокуса –  точка пересечения фокальной плоскости и побочной оптической оси (см. рис. 8).

Если послать луч параллельно побочной оптической оси, то он преломится таким образом, что обязательно пройдет через точку побочного фокуса линзы.

Фокусное расстояние   – расстояние от оптического центра линзы до фокуса.

Оптическая сила:

Формула тонкой линзы:

Правила расстановки знаков:

Если линза собирающая, то ее фокус действительный и перед ставится «+». Если линза рассеивающая, то ставится «−». Перед отношением ставится «−», если изображение мнимое, и «+», если действительное. Перед отношением ставится знак «-» в случае мнимой светящейся точки (т.е. на линзу падает рассеянный сходящийся пучок света) и «+» в случае действительной светящейся точки.

Увеличение (Г):