Линза. Оптическая сила линзы. Формула тонкой линзы. Построение изображений с помощью тонкой линзы.

Линза — оптически прозрачное тело, ограни­ченное сферическими поверхностями (одна из по­верхностей может быть плоской).

Главная оптическая ось линзы — прямая, про­веденная через центры кривизны (C₁, C₂) обеих по­верхностей линзы.

Оптический центр линзы — это точка на глав­ной оптической оси линзы, обладающая свойством, не преломлять световые лучи, проходящие через ее точку (точка О). Для выпуклых линз:

- если , это линза, собирающая поток света (собирающая линза);

- если , это линза рассеивающая.

Для вогнутых линз — наоборот.

Тонкая сферическая линза — это линза, толщи­на которой намного меньше радиусов кривизны ее поверхностей. Оптический центр (точка О) тонкой линзы находится в центре линзы.

Условное изображение тонких линз:

Пучок параксиальных (приосевых) лучей, распространяющихся параллельно главной оп­тической оси, после преломления в собирающей линзе пересекает ее главную оптическую ось в од­ной точке, называемой главным фокусом линзы F.

В рассеивающей линзе пучок лучей, параллель­ных главной оптической оси, после преломления рассеивается так, что продолжения преломленных лучей пересекаются в главном фокусе линзы (мнимый фокус).

OF = F — фокусное расстояние линзы.

Оптическая сила линзы (D) — это величина, об­ратная ее фокусному расстоянию, выраженному в метрах:

Единица оптической силы линзы — диоптрия (дптр) — это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: в SI

- F и D собирающих линз — положительны,

- F и D рассеивающих линз — отрицательны.

Формула линзы: , n – показатель преломления линзы относительно окружающей среды, – радиусы кривизны поверхностей, ограничивающих линзу. Радиусы кривизны выпуклых поверхностей считаются положительными, а вогнутых – отрицательными.

Если оптическая система состоит из нескольких (D₁, D₂,..., D_n) линз, размещенных близко одна до одной, то справедливой есть такая формула:

Если же линзы размещены в разных точках пространства, то сначала строят изображение первой линзы. Это изображение служит предметом длявторой линзы и так далее. Повторяя этот процесс необходимое количествораз, находят нужное изображение для всей оптической системы.

Фокальная плоскость линзы — плоскость, про­веденная через главный фокус линзы перпендику­лярно к главной оптической оси.

Побочная оптическая ось — прямая, проведен­ная через оптический центр линзы, не совпадаю­щая с главной оптической осью. Луч, падающий на собирающую линзу парал­лельно побочной оптической оси, преломившись, пересекает побочную ось в фокальной плоскости. В рассеивающей линзе побочную ось в фокальной плоскости пересекает продолжение преломленного луча.

Светящаяся точка S и ее изображение в линзе S1 яв­ляются взаимно обратимыми — сопряженными точками. Уравнение сопряженных точек S и S₁ собирающей линзы:

.

Расстояние от центра линзы до изображения
OS₁ = f берется со знаком «плюс», если изобра­жение действительное, и со знаком «минус», если изображение мнимое.

Если предмет расположен перпендикулярно к главной оптической оси, то его изображение так­же является перпендикулярным оси.

 

Свойства лучей, необходимых для построения:

1) Луч, упавший на линзу параллельно главной оптической оси, преломившись, пройдет через фокус.
2) Луч, упавший на линзу через фокус, преломившись пройдет параллельно главной оптической оси.
3) Луч, прошедший через оптический центр, не преломляется.
4) Луч, который падает на линзу параллельно побочной оси, после преломления пересечется с ней в фокальной плоскости.

Линейное увеличение (Г) – отношение линей­ных размеров изображения к линейным размерам предмета: .

Изображение предмета в рассеивающей линзе всегда мнимое, уменьшенное, прямое .

Изображение в тонких собирающих линзах:

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Решение логических задач с помощью рассуждений
2. А.20 К сильноточным относятся аппараты , у которых сила тока
3. Авторы труда «Русская военная сила» утверждают, что московские войска были разбросаны. Но, как мы показали выше, это утверждение исторически неверно.
4. Анализ решения задачи нахождения коэффициента фильтрационного сопротивления, обусловленного несовершенством скважины по степени вскрытия, по приближенным формулам
5. Аналог, прототип, существенные признаки, формула изобретения
6. Ароматические углеводороды. Бензол, структурная формула, строение, свойства. Применение бензола и его гомологов.
7. Архангел Михаил, пожалуйста, приди сейчас ко мне и обрежь шнуры страха, через которые из меня вытекает энергия и жизненная сила.
8. БИЛЕТ. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение зарядов в электрических и магнитных полях.
9. Бэкон - история критерий истинности. Знание сила.
10. В общем, большая часть трейдеров решила и согласилась с тем, что тренд – восходящий.
11. В результате противоречивости этих двух структур в Сутевом строении образуется ряд концептуальных зависимостей, сила и мощь которых – на стороне преимущественного лидерства победившей оппозиции.
12. Вам дана сила, которой не умеете пользоваться. Пока.