Тонка лінза

Що таке Тонка лінза ? Тонкою оптичною лінзою називатимемо тіло з прозорої речовини, яке обмежене двома сферичними поверхнями, й товщиною якого можна знехтувати порівняно з радіусами кривизни поверхонь. Схематично зображуватимемо тонкі лінзи так: якщо лінза двоопукла.

Тонка лінза (двоопукла)
Рис. 5.5

Лінза вгнута

Тонка лінза (вгнута)
Рис. 5.6

Пряму лінію, яка з’єднує центри кривизни поверхнею лінзи, називають головною оптичною віссю лінзи. Точку перетину головної оптичної осі з лінзою називають центром лінзи (точка 0).

Будь-яку пряму лінію, яка проходить через центр лінзи, називають оптичною віссю (таких осей безліч). Формулу тонкої лінзи можна отримати, використовуючи співвідношення (5.4) або (5.4 а) для сферичної поверхні.

Припустимо, що показник заломлення матеріалу лінзи n, а показник заломлення зовнішнього середовища дорівнює 1. Нехай предмет знаходиться на відстані а від центра лінзи з боку поверхні з радіусом кривизни R1. Для цієї поверхні застосуємо формулу (5.4):

показник заломлення матеріалу лінзи
(5.9 а)

де b’ — відстань від полюса до зображення предмета, яке дає сферична поверхня радіуса R1.

Після проходження другої сферичної границі й фактично тонкої лінзи, зображення знаходитиметься на відстані b від центра лінзи. Знову застосовуємо формулу (5.4) і матимемо:

друга сферична границя
(5.9 в)

Додаючи рівності (5.9 а) і (5.9 в), отримаємо формулу лінзи:

формула лінзи
(5.10)

Права частина в формулі (5.10) є для цієї лінзи сталою величиною.

Тонка лінза. Оптична сила лінзи

оптична сила лінзи
(5.11)

Називається оптичною силою лінзи.

З формули (5.10) легко довести, що паралельні до головної оптичної осі лінзи промені збираються в точці, яка знаходиться на відстані f =1/Φ від центра лінзи й розташована на головній оптичній осі. Ці точки (їх дві) називають фокусами лінзи, а відстань f — фокусною відстанню.

За одиницю оптичної сили беруть оптичну силу лінзи з фокусною відстанню f = 1м. Цю одиницю називається діоптрією (дптр):

одиниця оптичної сили

Використовуючи поняття фокусної відстані, формули лінзи можна переписати так:

Тонка лінза. Формула лінзи
Тонка лінза (5.12)

Побудова зображень у лінзах здійснюється за такими самими принципами, які були розглянуті в попередньому розділі. Конкретні побудови можна знайти в прикладах.

Сподіваємося тема “Тонка лінза” була вам корисна. Чекаем на ваші коментарі.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *