Оптика

2.4. Хід променів через плоскопаралельну пластинку, призму

Хід світлових променів у плоскопаралельній­ пластинці

Після проходження через плоскопаралельну пластинку промені виходять під тим самим кутом, під яким вони на неї падають. При цьому пластинка зміщує промінь світла паралельно йому самому на відстань h (рис. 319, а):

Хід променів у призмі

Промінь світла після заломлення на гранях призми від-

хиляється до основи призми, якщо nп > nнавк.сер. Зображення точки в призмі — уявне, зміщене у бік за-

ломлюючого кута (ϕ) призми (рис. 319, б).

Рис. 319

336

2. Геометрична оптика

2.5. Сферичні лінзи

2.5.1. Основні поняття

Хід променів у лінзах Лінза — оптично прозоре тіло, обмежене сферичними

поверхнями (одна з поверхонь може бути плоскою).

Головна оптична вісь лінзи — це пряма, проведена через

центри кривини (C1, C2) обох поверхонь лінзи (рис. 321, а, б). Оптичний центр лінзи — це точка на головній оптичній

осі лінзи, яка має властивість не заломлювати світлові про-

мені, що проходять через цю точку (точка O, див. рис. 327). Для опуклих лінз:

—якщо nлінзи >nоточ.сер , це лінза, яка збирає потік світла (збиральна­ лінза);

—якщо nлінзи <nоточ.сер , це лінза розсіювальна.

Рис. 321

Для ввігнутих лінз — навпаки.

Тонка сферична лінза — це лінза, товщина якої набагато менша від радіусів кривини її поверхонь. Оптичний центр (точка O) тонкої сферичної лінзи міститься посередині лінзи.

Умовне зображення тонких лінз подано на рис. 322.

Рис. 322

337

Оптика

Пучок параксіальних (приосьових) променів, які поширюються паралельно головній оптичній осі, після залом-

лення в збиральній лінзі перетинає головну оптичну вісь лінзи в одній точці, що називається головним фокусом лін-

зи (рис. 323, а).

У розсіювальній лінзі пучок променів, паралельних головній оптичній осі, після заломлення розсіюється так, що продовження заломлених променів перетинаються в головному фокусі лінзи.

OF  =  f — фокусна відстань розсіювальної лінзи

(рис. 323, б).

Оптична сила лінзи (D) — це величина, обернена її фокусній відстані:

Одиниця оптичної сили лінзи — діоптрія (дптр). Це оптична сила лінзи з фокусною відстанню 1 м:

1дптр = м1 = м−1 ;

f і D збиральних лінз — додатні,

f і D розсіювальних лінз — від’ємні.

2.5.2. Формула сферичної лінзи

Формула лінзи:

338

2. Геометрична оптика

Фокальна площина лінзи — площина, проведена через головний фокус лінзи перпендикулярно до головної оптич-

ної осі.

Побічна оптична вісь — пряма, проведена через оптичний центр лінзи, не збіжна з головною оптичною віссю.

Промінь, який падає на збиральну лінзу паралельно побічній оптичній осі, заломившись, перетинає побічну вісь у фокальній площині (рис. 324, а). У розсіювальній лінзі побічну вісь у фокальній площині перетинає продовження заломленого променя (рис. 324, б).

Рис. 324

2.5.3. Формула спряжених точок

Світна точка і її зображення в лінзі S1 є взаємно оберне-

ними — спряженими точками (рис. 325).

Рівняння спряжених точок (S і S1) збиральної лінзи:

Рис. 325

339

Оптика

Відстань від центра лінзи до зображення OS1 = d1 береться зі знаком «плюс», якщо зображення дійсне, і зі знаком «мінус», якщо зображення уявне.

2.5.4. Зображення в тонких лінзах

Зображення предмета в тонкій збиральній лінзі

Для побудови точки достатньо двох променів:

—променя, який проходить через оптичний центр O (не заломлюється);

—променя, паралельного головній або побічній оптичній осі (рис. 326).

Якщо предмет розташований перпендикулярно до головної оптичної осі, то його зображення також є перпенди-

кулярним до осі.

Лінійне збільшення (Γ) — відношення лінійних розмірів

зображення до лінійних розмірів предмета­ :

340