Оптична сила. Формула оптичної сили лінзи

Інструкція

Спочатку потрібно виміряти фокусну відстань. У цьому випадку спочатку закріпіть у вертикальному положенні перед екраном, а потім направте на неї світлові промені прямо через центр лінзи. Важливо точно світловим променем у центр, інакше результати будуть недостовірними.

Тепер встановіть екран на такій відстані від лінзищоб промені, що виходять з неї, в одній точці. За допомогою лінійки залишається лише виміряти отриману відстань – прикладіть лінійку до центру лінзита визначте відстань у сантиметрах до екрана.

Якщо ж ви не можете визначити фокусну відстань, варто скористатися ще одним перевіреним способом – тонким рівнянням. лінзи. Щоб знайти всі складові рівняння, доведеться поекспериментувати з лінзою та екраном.

Встановіть лінзу між екраном та лампою на підставці. Лампу та лінзу рухайте так, щоб зрештою на екрані вийшло зображення. Тепер виміряйте лінійкою: - від предмета до лінзи;- від лінзидо зображення. Переведіть результати в метри.

Тепер можна розраховувати оптичну силу. Спочатку потрібно число 1 розділити першу відстань, та був і друге отримане значення. Отримані результати підсумуйте - це і буде оптична сила лінзи.

Відео на тему

Зверніть увагу

Діоптрія – оптична сила лінзи з фокусною відстанню 1 м: 1 дптр = 1/м

Джерела:

  • як знайти оптичну силу лінзи

Оптичною силою має лінза. Вона вимірюється у діоптріях. Ця величина показує збільшення лінзи, тобто те, наскільки сильно промені заломлюються у ній. Від цього залежить зміна розмірів предметів на зображеннях. Зазвичай, оптична сила лінзи вказується її виробником. Але якщо такої інформації немає, виміряйте її самостійно.

Вам знадобиться

  • - лінзи;
  • - джерело світла;
  • - Екран;
  • - Лінійка.

Інструкція

Якщо відома фокусна відстань лінзи, то її оптичну , поділивши число 1 на цю фокусну відстань у метрах. Фокусна відстань відстані від оптичного центру до місця, де всі заломлені промені в одну точку. Причому для лінзи, що збирає, це значення дійсне, а для розсіюючої - уявне (точка будується на продовженнях розсіяних).

У тому випадку, якщо фокусна відстань невідома, то для лінзи, що збирає, його можна виміряти. Зміцніть лінзу на штативі, розташуйте перед нею екран, і направте на неї з зворотного бокупучок паралельних її головній оптичній осі світлових променів. Рухайте лінзу доти, доки на екрані світлові промені не зійдеться в одну точку. Виміряйте відстань від оптичного центру лінзи до екрану – це і буде фокус лінзи, що збирає. Її оптичну силу виміряйте за методикою, викладеною в попередньому.

Якщо виміряти фокусну відстань неможливо, використовуйте тонку лінзу. Для цього екраном та предметом (найкраще підійде світлова стрілка типу свічки або лампочки на підставці) встановіть лінзу. Пересувайте предмет та лінзу таким чином, щоб на екрані отримати зображення. У випадку з лінзою, що розсіює, воно бути уявним. Виміряйте відстань від оптичного центру лінзи до предмета та його зображення за метри.

Розрахуйте оптичну силу лінзи:
1. Розділіть 1 від предмета до оптичного центру.
2. Число 1 розділіть на відстань від зображення до оптичного центру. Якщо зображення уявне, перед ним поставте знак мінус.
3. Знайдіть суму , що отримали в пп.1 і 2 з урахуванням знаків перед ними. Це буде оптична сила лінзи.

Оптична сила лінзи може мати як позитивне, і негативне значення.

Джерела:

  • оптичну силу лінзи

Деякі люди, які мають таке захворювання, як короткозорість, змушені носити лінзищоденно. Догляд за ними – дуже важливий, оскільки саме від цього залежить безпека та подальше здоров'я ваших очей. Як правило, лінзив процесі носіння збирають мікроскопічний пил, який необхідно видаляти за допомогою спеціального багатоцільового розчину.

Вам знадобиться

  • - контейнер для лінз;
  • - багатоцільовий розчин;
  • - пінцет для лінз;
  • - 3% перекис водню;
  • - Розчин тіосульфату натрію.

Інструкція

Намочіть вказівний і пальці розчином, злегка протріть лінзу, видаляючи забруднення, наприклад волоски. Після цього капніть у лінзу кілька крапель розчину і вказівним пальцем, не натискаючи та не докладаючи зусиль, ще раз протріть її з усіх боків.

Далі продезінфікуйте лінзи. Для цього візьміть їх спеціальним пінцетом (він повинен бути з м'якими наконечниками, щоб не пошкодити поверхню) та покладіть у контейнер, наповнений свіжим та чистим розчином. Залишіть їх у ньому мінімум на чотири години (в ідеалі – на вісім). Після цього лінзиготові до носіння.

Часто на утворюються деякі білкові відкладення, причиною цього можуть бути різні зовнішні фактори, наприклад, пил, Тютюновий димта інші. Щоб повернути лінзам прозорість, використовуйте ферментні таблетки. Врахуйте, що використовувати їх можна лише раз на тиждень.

Візьміть контейнер, наповніть свіжим розчином, у кожному осередку розчиніть по одному ферментної таблетки. Потім промийте лінзивід забруднень і покладіть у контейнер на п'ять годин.

Далі вийміть їх, знову ретельно промийте. Теж саме зробіть і з контейнером. Після цього наповніть його свіжим розчином, покладіть у нього лінзиі залиште на вісім годин. Після цього вони готові до носіння.

Якщо ви використовуєте кольорові лінзиіз так званою «підкладкою», догляд за ними особливий. Такі лінзищотижня опускайте у 3% розчин перекису водню на п'ятнадцять хвилин, потім у 2,5% розчин тіосульфату на десять хвилин. А цього протримайте лінзиу звичайному багатоцільовому розчині протягом 8 годин.

Відео на тему

Порада 4: Контактні лінзи або класичні окуляри - плюси та мінуси

Коли контактні лінзи тільки з'явилися у продажу, їх недоліки були надто суттєвими, тому більшість людей із проблемами зору воліли носити окуляри. Лінзи були дорогі, незручні, вимагали багато часу для догляду. Сучасні лінзи позбавлені цих мінусів, тому люди почали замислюватися про те, щоб замінити ними звичні окуляри.

Плюси та мінуси контактних лінз

Переваги контактних лінзв порівнянні з окулярами очевидні: по-перше, вони зовсім непомітні, тому з естетичної точки зору вони кращі. А деякі моделі, наприклад, корейські, можуть не тільки поміняти колір очей, але й надати райдужці незвичайний малюнок. По-друге, завдяки тому, що лінзи щільно прилягають до них, можна без проблем вести активний спосіб життя - займатися спортом, ходити в басейн, бігати, кататися на велосипеді. При цьому не доводиться боятися того, що лінзи впадуть, зламаються, запітніють, відбиватимуть світло або заважатимуть огляду. Більш широкий , який забезпечують лінзи, теж часто згадують серед їх плюсів: в окулярах добре видно тільки те, що знаходиться безпосередньо за склом, а так як скла мають обмежену форму, то кут огляду набагато менше.

Лікарі стверджують, що обмеження бічного огляду шкодить зору.

Довгий час одним із суттєвих недоліків лінз була дорожнеча, але сьогодні якісні лінзи з м'яких матеріалів стоять, ніж красива і міцна оправа і з покриттям від запотівання. Тим не менш, окуляри можуть прослужити кілька років, а лінзи доводиться купувати постійно: на місяць на них йде від 300 до 2000 рублів залежно від обраного типу і марки.

За лінзами потрібно ретельніше стежити, оскільки вони мають безпосередній контакт з оком, тому дуже легко занести інфекцію. Їх необхідно зберігати у спеціальному розчині та щодня чистити, перед надяганням та зняттям потрібно ретельно мити руки.

З іншого боку, за окулярами теж доводиться стежити - час від часу протирати шибки, зберігати у футлярі, лагодити при необхідності. А на догляд за лінзами витрачається лише близько двох хвилин на день.

Під час носіння лінз потрібно стежити за станом своїх очей, тому що навіть найпроникніші для повітря лінзи не дають оку повноцінно «дихати». Тому потрібно регулярно користуватися краплями для очей, уникати запорошених та задимлених приміщень, не використовувати лаки для волосся, дезодоранти чи парфуми (або заплющувати очі). Якщо частинка пилу потрапить на лінзу, це принесе дискомфорт, доведеться знімати та промивати її.

Плюси та мінуси очок

Одна з основних переваг очок полягає в тому, що вони не торкаються ока, тому немає ризику занести інфекцію або пошкодити око. Також окуляри легко і швидко знімати при необхідності. З цього випливає простота їхнього носіння та легкість у догляді за окулярами.

Окуляри можуть стати частиною іміджу людини і навіть покращити її зовнішній вигляд, вони візуально збільшують очі, надають людині серйозного і респектабельного вигляду, вселяють впевненість.

Недоліків у окулярів теж багато: вони запітніють, коли відбувається перепад температури, ламаються і, відбивають світло, обмежують бічний зір.

Світлове випромінювання – це особливі хвилі, які походять від джерела випромінювання (лампи чи сонце), роблять коливання і поширюються вільно у просторі за всіма напрямами. Ці світлові хвилі називаються неполяризованими.

Що таке поляризоване світло?

Коли потік світла відбивається від будь-якої гладкої поверхні, від води, снігу, льоду, вітрини магазину, скла автомобіля, він може перетворитися на поляризований потік. Хвилі поляризованого світла, що виникли в цих випадках, коливаються тільки в одному напрямку, а не в усіх.

Коли неполяризоване світло відіб'ється від великої горизонтальної поверхні, від води, наприклад, воно буде поляризованим і почне коливати лише в горизонтальному напрямку. Це світло називають лінійно або поляризованим, саме воно доставляє той неприємний блиск, що заважає, від якого очі відчувають дискомфорт.

Поляризовані лінзи

Поляризовані лінзи, як і всі сонцезахисні лінзи, знижують чутливість до занадто яскравого світла, блокують сліпучий ефект, викликаний відбиттям світла від дзеркальних та прозорих поверхонь. Так, поляризовані лінзи дозволяють безпечно та комфортно перебувати на вулиці у сонячну погоду.

Головний таких лінз полягає в тому, щоб пропускати лише корисне світло. Природне світло поширюється перпендикулярно до вектора напрямку. Світло потрапляє на капот автомобіля, воду, мокру дорогу і відбивається від них, але поляризована лінза блокує і пропускає тільки корисне природне світло. Завдяки покращеному сприйняттю також посилюється гострота відчуття навколишнього світу.

До переваг поляризованих лінз відносяться:

Поліпшення контрастів;
- нейтралізація сліпучого яскравого світла;
- Надання насиченості кольорам;
- зниження яскравості ореолу навколо світлового джерела;
- Захист від ультрафіолету на 100%;
- Поліпшення якості сприйняття світу;
- Збільшення візуального комфорту;
- максимальний захист від сонця;
- Гарантія оптимальної безпеки носіння.

У яких випадках потрібні поляризаційні лінзи?

Окуляри з поляризованими лінзами незамінні на риболовлі та для занять водними видами спорту. Вони усувають відблиски сонця, що відбиваються від води. Для організації дозвілля на свіжому повітрітакі лінзи також будуть корисні, оскільки вони покращують контрастність та якість кольорів. За авто водій буде захищений від відблисків сонця, що відображаються від капота, мокрої дороги або лобового скла.

Поляризаційні лінзи допомагають і при сліпучому, і при дестабілізуючому блиску, що створює проблематичні, інколи ж небезпечні для життя ситуації. Поляризовані лінзи, завдяки цим перевагам, стають все популярнішими для захисту очей при проведенні часу на свіжому повітрі у надмірній яскравості випромінювання сонця – у горах, на пляжі, при заняттях зимовими видами спорту.

Оптична сила лінзи. Яка лінза сильніша?

Автор: На рис. 8.3 зображені дві лінзи, що збирають. На кожну з них падає паралельний пучок променів, який після заломлення збирається у головному фокусі лінзи. Як Ви вважаєте (виходячи зі здорового глузду), яка з двох лінз сильніше?

Читач:за здоровому глуздусильніша за лінзу на рис. 8.3, аадже вона сильнішезаломлює промені, і тому після заломлення вони збираються ближче до лінзи,ніж у випадку, показаному на рис. 8.3 , б.

Оптична сила лінзи– це фізична величина, обернена фокусній відстані лінзи:

Якщо фокусна відстань вимірюється за метри: [ F] = м, то [ D] = 1/м. Для одиниці виміру оптичної сили 1/м існує спеціальна назва – діоптрія(ДПТР).

Отже, оптична сила лінзи вимірюється у діоптріях:

= 1 дптр.

Одна діоптрія – це оптична сила такої лінзи, у якої фокусна відстань дорівнює одному метру: F = 1м.

Згідно з формулою (8.1) оптична сила лінзи, що збирає, може бути обчислена за формулою

. (8.2а)

Читач: Ми розглянули випадок двоопуклої лінзиАле ж лінзи бувають і двояковогнуті, і увігнуто-опуклі, і плоско-опуклі і т.д. Як же обчислювати фокусну відстань лінзи в загальному випадку?

Автор: Можна показати (чисто геометрично), що у будь-якому випадку формули (8.1) та (8.2) будуть справедливі, якщо брати значення радіусів. сферичних поверхонь R 1 та R 2 з відповідними знаками: "плюс" - якщо відповідна сферична поверхня опукла, і "мінус" - якщо увігнута.

Наприклад, під час розрахунку за формулою (8.2) оптичних сил лінз, зображених на рис. 8.4, слід брати наступні знакивеличин R 1 та R 2 у таких випадках: a) R 1 > 0 та R 2 > 0, так як обидві поверхні опуклі; б) R 1 < 0 и R 2 < 0, так як обидві поверхні увігнуті; у разі в) R 1 < 0 и R 2 > 0, так як перша поверхня увігнута, а друга опукла.

Мал. 8.4

Читач: А якщо одна з поверхонь лінзи (наприклад, перша) не сферична, а плоска?

Мал. 8.5

Читач: Величина F(і відповідно, D) за формулами (8.1) та (8.2) може вийти негативною. Що це означає?

Автор: Це означає, що дана лінза розсіююча. Тобто пучок променів, паралельних головній оптичній осі, переломлюється так, що самі заломлені промені утворюють розбіжний пучок, але продовження цих променів перетинаються передплощиною лінзи на відстані, що дорівнює | F| (Рис. 8.5).

СТОП! Вирішіть самостійно: А2-А4.

Завдання 8.1.Заломлюючі поверхні лінзи є концентричними сферичними поверхнями. Великий радіус кривизни R= 20 см, товщина лінзи l= 2 см, показник заломлення скла п= 1,6. Збирає або розсіює лінза? Знайдіть фокусну відстань.

Мал. 8.6

Лінзою називається прозоре тіло, обмежена двома сферичними поверхнями. Якщо товщина самої лінзи мала порівняно з радіусами кривизни сферичних поверхонь, то лінзу називають тонкою .

Лінзи входять до складу практично всіх оптичних приладів. Лінзи бувають збираючими і розсіюючими . Збірна лінза в середині товщі, ніж у країв, лінза, що розсіює, навпаки, в середній частині тонше (рис. 3.3.1).

Пряма, що проходить через центри кривизни O 1 та O 2 сферичних поверхонь, називається головною оптичною віссю лінзи. У разі тонких лінз приблизно можна вважати, що головна оптична вісь перетинається з лінзою в одній точці, яку прийнято називати оптичним центром лінзи O. Промінь світла проходить через оптичний центр лінзи, не відхиляючись від початкового напряму. Усі прямі, що проходять через оптичний центр, називаються побічними оптичними осями .

Якщо на лінзу направити пучок променів, паралельних головній оптичній осі, то після проходження через лінзу промені (або їх продовження) зберуться в одній точці F, яка називається головним фокусом лінзи. У тонкої лінзи є два головні фокуси, розташовані симетрично на головній оптичній осі щодо лінзи. У лінз, що збирають, фокуси дійсні, у розсіюючих - уявні. Пучки променів, паралельних до однієї з побічних оптичних осей, після проходження через лінзу також фокусуються в крапку F", яка розташована при перетині побічної осі з фокальною площиною Ф, тобто площиною перпендикулярної головної оптичної осі і проходить через головний фокус (рис. 3.3.2). Відстань між оптичним центром лінзи Oта головним фокусом Fназивається фокусною відстанню. Воно позначається тією ж літерою F.

Основна властивість лінз – здатність давати зображення предметів . Зображення бувають прямими і перевернутими , дійсними і уявними , у величеними і зменшеними .

Положення зображення та його характер можна визначити за допомогою геометричних побудов. Для цього використовують властивості деяких стандартних променів, перебіг яких відомий. Це промені, що проходять через оптичний центр або один з фокусів лінзи, а також промені, паралельні головній або одній з оптичних опічних осей. Приклади таких побудов наведено на рис. 3.3.3 та 3.3.4.

Слід звернути увагу, що деякі з стандартних променів, використаних на рис. 3.3.3 та 3.3.4 для побудови зображень, що не проходять через лінзу. Ці промені реально не беруть участь у освіті зображення, але можуть бути використані для побудов.

Положення зображення та його характер (дійсне або уявне) можна також розрахувати за допомогою формули тонкої лінзи . Якщо відстань від предмета до лінзи позначити через d, а відстань від лінзи до зображення через f, то формулу тонкої лінзи можна записати у вигляді:

Величину D, обернену фокусній відстані. називають оптичною силою лінзи. Одиницею виміру оптичної сили є діоптрія (ДПТР). Діоптрія - оптична сила лінзи з фокусною відстанню 1 м:

1 дптр = м-1.

Формула тонкої лінзи аналогічна формулі сферичного дзеркала. Її можна отримати для параксіальних променів з подоби трикутників на рис. 3.3.3 чи 3.3.4.

Фокусним відстаням лінз прийнято приписувати певні знаки: для лінзи, що збирає F> 0, для розсіювання F < 0.

Величини dі fтакож підкоряються певному правилу знаків:

d> 0 та f> 0 - для дійсних предметів (тобто реальних джерел світла, а чи не продовжень променів, які сходяться за лінзою) та зображень;

d < 0 и f < 0 - для мнимых источников и изображений.

Для випадку, зображеного на рис. 3.3.3, маємо: F> 0 (лінза збирає), d = 3F> 0 (дійсний предмет).

За формулою тонкої лінзи отримаємо: , Отже, зображення дійсне.

У випадку, зображеному на рис. 3.3.4, F < 0 (линза рассеивающая), d = 2|F| > 0 (дійсний предмет), , тобто зображення уявне.

Залежно від положення предмета щодо лінзи змінюються лінійні розміри зображення. Лінійним збільшенням лінзи Γ називають відношення лінійних розмірів зображення h"та предмета h. Величині h"Як і у випадку сферичного дзеркала, зручно приписувати знаки плюс або мінус залежно від того, чи є зображення прямим або перевернутим. Величина hзавжди вважається позитивним. Тому для прямих зображень > 0, для перевернутих >< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

У розглянутому прикладі з лінзою, що збирає (рис. 3.3.3): d = 3F > 0, , отже, - Зображення перевернуте і зменшене в 2 рази.

У прикладі з лінзою, що розсіює (рис. 3.3.4): d = 2|F| > 0, ; отже, - зображення пряме та зменшене у 3 рази.

Оптична сила Dлінзи залежить як від радіусів кривизни R 1 та R 2 її сферичних поверхонь, так і від показника заломлення nматеріалу, з якого виготовлено лінзу. У курсах оптики доводиться така формула:

Радіус кривизни опуклої поверхні вважається позитивним, увігнутою – негативним. Ця формула використовується при виготовленні лінз із заданою оптичною силою.

В багатьох оптичних приладівсвітло послідовно проходить через дві чи кілька лінз. Зображення предмета, що дається першою лінзою, є предметом (дійсним або уявним) для другої лінзи, яка будує друге зображення предмета. Це друге зображення також може бути дійсним або уявним. Розрахунок оптичної системи із двох тонких лінз зводиться до дворазового застосування формули лінзи, при цьому відстань d 2 від першого зображення до другої лінзи слід покласти рівним величині l - f 1 , де l- Відстань між лінзами. Розрахована за формулою лінзи величина f 2 визначає положення другого зображення та його характер ( f 2 > 0 - дійсне зображення, f 2 < 0 - мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из двух линз равно произведению линейных увеличений обеих линз: Γ = Γ 1 · Γ 2 . Если предмет или его изображение находятся в бесконечности, то линейное увеличение утрачивает смысл, изменяются только угловые расстояния.

Приватним випадком є ​​телескопічний хід променів у системі двох лінз, як і предмет, і друге зображення перебувають у нескінченно великих відстанях. Телескопічний хід променів реалізується в зорових трубах. астрономічній трубі Кеплера і земній трубі Галілея .

Тонкі лінзи мають ряд недоліків, що не дозволяють отримувати високоякісні зображення. Спотворення, що виникають при формуванні зображення, називаються абераціями . Головні з них - сферична і хроматична аберації. Сферична аберація проявляється у тому, що у разі широких світлових пучків промені, далекі від оптичної осі, перетинають її над фокусі. Формула тонкої лінзи справедлива лише для променів, близьких до оптичної осі. Зображення віддаленого точкового джерела, створюване широким пучком променів, заломлених лінзою, виявляється розмитим.

Хроматична аберація виникає внаслідок того, що показник заломлення матеріалу лінзи залежить від довжини хвилі світла. Ця властивість прозорих середовищ називається дисперсією. Фокусна відстань лінзи виявляється різною для світла з різними довжинами хвиль, що призводить до розмиття зображення під час використання немонохроматичного світла.

У сучасних оптичних приладах використовуються не тонкі лінзи, а складні багатолінзові системи, в яких вдається приблизно усунути різні аберації.

Формування лінзою дійсного зображення предмета використовується в багатьох оптичних приладах, таких як фотоапарат, проектор і т. д.

Фотоапарат є замкнутою світлонепроникною камерою. Зображення предметів, що фотографуються, створюється на фотоплівці системою лінз, яка називається об'єктивом . Спеціальний затвор дозволяє відкривати об'єктив під час експозиції.

Особливістю роботи фотоапарата є те, що на плоскій фотоплівці повинні бути досить різкими зображення предметів, що знаходяться на різних відстанях.

У площині фотоплівки виходять різкими лише зображення предметів, що знаходяться на певній відстані. Наведення на різкість досягається переміщенням об'єктива щодо плівки. Зображення точок, що не лежать у площині різкого наведення, виходять розмитими у вигляді кружків розсіювання. Розмір dцих гуртків можна зменшити шляхом діафрагмування об'єктива, тобто. зменшення відносного отворуa / F(Рис. 3.3.5). Це призводить до збільшення глибини різкості.

Малюнок 3.3.5.

Фотоапарат

Проекційний апарат призначений для одержання великомасштабних зображень. Об'єктив Oпроектора фокусує зображення плоского предмета (діапозитив) D) на віддаленому екрані Е (рис. 3.3.6). Система лінз K, звана конденсором , призначена для того, щоб сконцентрувати світло джерела Sна діапозитиві. На екрані Е створюється дійсне збільшене перевернене зображення. Збільшення проекційного апарату можна змінювати, наближаючи або видаляючи екран Е з одночасною зміною відстані між діапозитивом Dта об'єктивом O.

Заломлення світла широко використовується у різних оптичних приладах: фотоапаратах, біноклях, телескопах, мікроскопах. Неодмінною і найсуттєвішою деталлю таких приладів є лінза. А оптична сила лінзи - одна з основних величин, що характеризує будь-який

Оптична лінза або оптичне скло - це проникне для світла скляне тіло, яке обмежене з обох боків сферичними або іншими кривими поверхнями (одна з двох поверхонь може бути плоскою).

За формою обмежують поверхонь вони можуть бути сферичними, циліндричними та іншими. Лінзи, які мають середину товщі, ніж краї, називаються опуклими; з краями товщі середини - увігнутими.
Якщо пустити паралельний пучок променів світла а за нею помістити екран, то, переміщуючи його щодо лінзи, ми отримаємо на ньому невелику світлу пляму. Це вона, заломлюючи падаючі на неї промені, збирає їх. Тому її називають збираючою. Увігнута ж лінза, що заломлює світло, розсіює його убік. Її називають розсіювальною.

Центр лінзи називають її оптичним центром. Будь-яка пряма, яка проходить через нього, отримала назву оптичної осі. А вісь, що перетинає центральні точки сферичних поверхонь, що заломлюються, отримала назву головної (основної) оптичної осі лінзи, інші - побічних осей.

Якщо направити на осьовий промінь, паралельний її осі, то, пройшовши її, перетне вісь на певній відстані від неї. Цю відстань називають фокусною, а сама точка перетину - її фокусом. Всі лінзи мають два фокуси, які знаходяться з двох сторін. Грунтуючись на теоретично можна довести, що всі осьові промені, або промені, що йдуть поблизу від основної оптичної осі, що падають на тонку збірну лінзу паралельно її осі, сходяться у фокусі. Досвід підтверджує цей теоретичний доказ.

Пустивши пучок осьових променів паралельно основний оптичної осі на тонку двокутну лінзу, ми виявимо, що з неї ці промені вийдуть пучком, що розходиться. У разі попадання такого пучка, що розходиться в наше око, нам здасться, що промені виходять з однієї точки. Ця точка отримала назву уявного фокусу. Площина, яка проведена перпендикулярно до основної оптичної осі через фокус лінзи, отримала назву фокальної площини. Фокальних площин у лінзи дві, і вони знаходяться по обидва боки від неї. Коли на лінзу спрямований пучок променів, які паралельні будь-якій із побічних оптичних осей, цей пучок, після того, як відбудеться його заломлення, сходиться на відповідній осі в місці її перетину з фокальною площиною.

Оптична сила лінзи - це така величина, яка обернена до її фокусної відстані. Визначаємо її за допомогою формули:
1/F=D.

Одиниця виміру цієї сили отримала назву діоптрію.
1 діоптрія - це оптична сила лінзи, що має 1 м.
У опуклих лінз ця сила позитивна, а у увігнутих - негативна.
Наприклад: Чому дорівнюватиме оптична сила очкової опуклої лінзи, якщо F = 50 см - її фокусна відстань?
D = 1/F; за умовою: F = 0,5 м; звідси: D = 1/0,5 = 2 діоптрій.
Величина фокусної відстані, а, отже, і оптична сила лінзи визначаються речовини, з якої складається лінза, і радіусом сферичних поверхонь, що її обмежують.

Теорія дає формулу, за якою можна її розрахувати:
D = 1/F = (n - 1) (1/R1 + 1/R2).
У цій формулі n - заломлення речовини лінзи, R1, 2 - радіуси кривизни поверхні. Радіуси опуклих поверхонь вважають позитивними, а увігнутих – негативними.

Характер одержуваного від лінзи зображення предмета, т. е. його величина і положення, залежить від розташування предмета стосовно лінзи. Місцезнаходження предмета та його величина можуть бути знайдені за допомогою формули лінзи:
1/F = 1/d + 1/f.
Для визначення лінійного збільшення лінзи користуємося формулою:
k = f/d.

Оптична сила лінзи - поняття, що потребує докладного вивчення.

Loading...Loading...