Линзы. Фокус линзы. Построение изображений в собирающей линзе. Использование линз в оптических приборах

Прозрачные тела, ограниченные двумя сферическими поверхностями, называются линзами. Выпуклые линзы, у которых середина толще, чем края, являются собирающими, а вогнутые линзы, у которых середина тоньше, чем края, являются рассеивающими. Прямая, проходящая через центры C1 и C2 сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называется главной оптической осью линзы. Если направить на линзу пучок лучей, параллельных оптической оси, то после двойного преломления они собираются в одной точке, называемой фокусом линзы F (рис. 1а). OF-фокусное расстояние линзы. Фокус рассеивающей линзы мнимый (рис. 1б).Линзы, толщина которых пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, называют тонкими. Для построения изображений в собирающей тонкой линзе, фокусы и оптический центр которых заданы, будем пользоваться лучами, ход которых заранее известен. Построим изображение предмета АВ (рис. 2). Для этого направим луч AC параллельно главной оптической оси. После преломления он пройдет через фокус линзы. Другой луч AO проходит через оптический центр не преломляясь. В точке пересечения этих лучей будет находиться изображение A1 точки A. Изображение создается бесконечным множеством лучей, вышедших из точки А и собравшихся в точке А1. Такое же построение можно сделать для всех точек предмета, которые находятся между точками Aи B. Изображение этих промежуточных точек будет лежать между точками A1 и B1, т.е. A1B1 -изображение предмета AB. От положения предмета по отношению к линзе зависит его изображение. Если предмет находится на расстоянии F < d < 2×F,то изображение действительное, увеличенное, обратное; если 2F < d,то изображение действительное, уменьшенное, обратное; d < F, то изображение мнимое, прямое, увеличенное, где d - расстояние от предмета до линзы. Например, для фотоаппарата d > 2×F. Линзы являются главными частями оптиче­ских приборов, глаза, лупы, фотоаппарата, микроскопа и т.д.