Маркина Н.В., Шамаева Т.Н.
1 вопрос Линзы
Линза – прозрачное тело, ограниченное одной или двумя сферическими поверхностями и имеющее показатель преломления, отличный от окружающей среды.
Абсолютный показатель преломления (n) показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в среде.
Виды линз
В зависимости от изменения направления светового пучка, линзы делятся на собирающие, которые преобразуют параллельный пучок света в сходящийся, и рассеивающие, которые преобразуют параллельный пучок света в расходящийся.
Собирающие тонкие
линзы изображаются на оптических схемах
-
Рассеивающие
тонкие линзы изображаются на оптических
схемах-
По форме ограничивающих плоскостей линзы делятся на двояковыпуклые, плосковыпуклые, вогнуто-выпуклые (собирающие линзы), двояковогнутые, плосковогнутые, выпукло-вогнутые (рассеивающие линзы).
Если перечисленные линзы поместить в среду, показатель преломления которой больше, чем показатель преломления материала линзы, то линза меняет свойства на противоположные.
В зависимости от толщины линзы бывают: тонкие (толщиной которых можно пренебречь по сравнению с радиусом кривизны ее поверхностей) и толстые (толщиной которых нельзя пренебречь).
Характеристики тонкой линзы:
Г
лавная
оптическая ось линзы –
прямая, проходящая через центры
сферических поверхностей.Оптический центр тонкой линзы – точка пересечения плоскости тонкой линзы с главной оптической осью линзы. Обозначается на оптических схемах буквой «О». Любая прямая, проходящая через оптический центр линзы называется побочной оптической осью.
Ф
окус
линзы – точка,
лежащая на главной оптической оси, в
которой сходятся после преломления на
линзе лучи, падающие на нее параллельно
главной оптической оси. Фокусные точки
линзы на оптических схемах обозначаются
буквой «F».
У каждой линзы два фокуса: один –
передний, а другой – задний.
4. Плоскость, проходящая через фокус линзы и перпендикулярная ее главной оптической оси, называется фокальной плоскостью.
5. Расстояние между оптическим центром линзы и ее фокусом называется фокусным расстоянием и обозначается буквой (f).
6.
Величина, обратная фокусному расстоянию
линзы называется оптической
силой линзы
и обозначается буквой «D»:
.
В системе СИ оптическая сила линзы
измеряется в диоптриях.
Одна диоптрия равна оптической силе
линзы с фокусным расстоянием в 1 метр.
Фокусное расстояние
линзы (f)
зависит от радиусов кривизны ее
поверхностей (R1
и R2)
и отношения показателя преломления
материала линзы (nл)
к показателю преломления окружающей
линзу среды (nсреды):
,
где перед радиусом поверхности линзы
ставится знак «+», если эта поверхность
выпуклая и знак «-», если поверхность
вогнутая. У собирающей линзы оптическая
сила D>0,
а у рассеивающей D<0.
Оптическая сила системы из нескольких вплотную поставленных линз находится как D=D1+D2+…+Dn.
7. Линейное
увеличение линзы
(Г) – это отношение размеров изображения
(Z')
к размерам предмета (Z):
.
Формула тонкой
линзы:
,
где ставится
перед а2
(расстояние
от линзы до изображения)
знак «+»,
если изображение в линзе действительное
и знак «-», если изображение мнимое;
перед а1
(расстояние от предмета до линзы) ставится
знак «+», если пучки света, формирующие
изображение, приосевые и знак «-», если
они косые или широкие.
Центрированная оптическая система – система линз и зеркал, оптические центры которых лежат на одной прямой (главной оптической оси).