Линзы

Линзой называют прозрачное для света тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Собирающие
                      Рассеивающие
   
выпуклые линзы (середина линз толще краев)        вогнутые линзы.(края толще середины).
обозначение:                                                                               обозначение:

                                                                                               
    Линзу, у которой толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, ограничивающих линзу, называют тонкой. Точки О1и О2 настолько близки, что путь луча внутри линзы бесконечно мал и пространственного смещения луча не происходит. Поэтому можно считать, что лучи испытывают не два преломления, а одно - на плоскости, проходящей через среднюю точку О.

Рис. 6.
Основные понятия, используемые для описания хода лучей через линзы

Рис. 7.

   1. Главная оптическая ось - прямая, проходящая через центры кривизны С1 и С2.
   2. Оптический центр линзы - центральная точка О, через которую лучи походят, не изменяя направление.
   3. Фокус линзы (F) - точка на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления лучи (или их продолжения), падающие на линзу параллельно главной оптической оси. У любой линзы - два фокуса.
   4. Фокусное расстояние F - расстояние от оптического центра (точка О) до фокуса. У собирающей линзы F > 0, у рассеивающей - F < 0.
   5. Фокальная плоскость - плоскость, проходящая через главный фокус линзы перпендикулярно оптической оси АА'.
   6. Оптическая сила линзы D - величина, обратная фокусному расстоянию: D =1/F
      У собирающей линзы D > 0,  у рассеивающей D < 0. Единица измерения - диоптрия. 1 дп = 1м-1.

    Собирающая линза                      Рассеивающая линза          Фокусы являются мнимыми, т.к. пересекаются продолжения лучей
 
Фокусы являются действительными, т.к. пересекаются сами лучи

Построение изображения в тонкой линзе.
Чтобы построить изображение светящейся точки нужно из всего многообразия лучей, испускаемых ею, выбрать два, ход которых нам известен и найти их пересечение после преломления в линзе. В качестве таких лучей можно использовать любые из трех основных:

луч 1, параллельный оптической оси;
луч 2, проходящий через оптический центр линзы;
луч 3, проходящий через фокус. Q - светящаяся точка, Q' - ее изображение.
Рис. 8.



По тем же правилам строится изображение, даваемое рассеивающей линзой
Рис. 9.


Формула линзы. Ниже построено изображение А'В' предмета АВ, даваемое собирающей линзой. Из подобия треугольников АОВ и ОА'В', ОСF2 и F2А'В' следует, что
АВ/А'В' = d/f;

АВ/А'В' = F/(f - F).

Рис. 10.


Отсюда получаем выражение, которое называется формулой тонкой линзы

1/d + 1/f = 1/F.


Размер изображения, создаваемого линзой, зависит от положения предмета относительно линзы.

Отношение размера изображения к размеру предмета называется линейным увеличением линзы:

Г = А'В'/АВ.

Г = f/d.