Лінзи

Лінза являє собою тіло, прозоре і обмежене. Обмежувачами тіла лінзи найчастіше виступають або дві криволінійні поверхні, або одна криволінійна, а інша плоска. Як відомо, лінзи бувають опуклими і увігнутими. Відповідно опуклою є лінза, у якій середина площині потовщена щодо її країв. Увігнуті лінзи являють собою іншу картини: їх середина тонше щодо поверхні краю. Якщо показник заломлення променів навколишнього середовища менше по-порівнянні з цим же показником опуклою лінзи, то в ній пучок, утворений паралельними променями, заломлюється перетворюючись в сходиться пучок. Увігнуті лінзи з такими властивостями отримали назву – збираються лінз. Якщо ж в увігнутої лінзи пучок паралельно спрямованих променів при ламанні перетворюється в розходиться, то це розсіюються увігнуті лінзи, у них повітря виконує роль зовнішнього середовища.

Лінза являє собою сферичні поверхні з геометричними центрами. Пряма, яка з’єднує центри, є головною оптичною віссю. У тонких лінз товщина менше радіуса їх викривлення. Для таких лінз вірне твердження, що їх вершини сегментів близько розташовані і являють собою оптичний центр. При цьому побічної віссю визнається будь-яка пряма, що проходить через центр під кутом до прямої, що з’єднує центри сферичних поверхонь. А ось щоб визначити головний фокус лінзи, досить уявити собі, що на збирає увігнуту лінзу потрапляє пучок променів. При цьому ці промені паралельні по відношенню до головної осі. Після заломлення ж такі промені зберуться в одній точці, яка і буде фокусом. У фокусі можна побачити продовження променів. Це промені до спотворення спрямовані паралельно головної осі. Але цей фокус уявний. Існує і головний фокус розсіює лінзи. Вірніше два головних фокусу. Якщо уявити собі головну оптичну вісь, то головні фокуси будуть на ній на рівній відстані від центру. Якщо ми розрахуємо величину, яка буде зворотним по відношенню до фокусної відстані, то ми отримаємо оптичну силу.

Одиницею оптичної сили лінзи прийнятий діоптрій, якщо ми маємо на увазі систему СІ. Що характерно, у яка щороку збирає лінзи її оптична сила являє собою позитивну величину, в той час як у розсіює вона буде негативною. Якщо площину має властивість проходити через головний фокус лінзи і при цьому перпендикулярно до головної осі, то це фокальна площина. Достовірно відомо, що промені у вигляді пучка, спрямовані на лінзу і при цьому є паралелями до побічної оптичної осі, зберуться в перетині осі і фокальній площині. Здібності лінз відображати і заломлювати використовують в оптичному приладобудуванні.

Всі ми знаємо приклади побутового застосування лінз: лупа, окуляри, фотоапарат, в науці і дослідженнях це мікроскоп. Значення відкриття властивості лінзи для людини величезне. В оптиці якраз найчастіше використовуються лінзи сферичні. Їх виготовляють зі скла і обмежують сферами.

Посилання на основну публікацію