1 тест.

Вопрос 1. Запишите формулу тонкой линзы

Формула тонкой линзы

Если расстояние от предмета до линзы обозначить через d, а расстояние от линзы до изображения через f, то формулу тонкой линзы можно записать в виде:

Величину D, обратную фокусному расстоянию. называют оптической силой линзы. Единицой измерения оптической силы является диоптрия (дптр). Диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 

1 дптр = м–1

Вопрос 2. Почему в оптике не используются тонкие линзы?

Тонкие линзы обладают рядом недостатков, не позволяющих получать высококачественные изображения. Искажения, возникающие при формировании изображения, называются аберрациями.

В современных оптических приборах применяются не тонкие линзы, а сложные многолинзовые системы, в которых удается приближенно устранить различные аберрации.

Вопрос 3. Почему тонкие линзы объединяют в объективы?

Для формирования качественного оптического изображение требуется система, состоящая из набора диафрагм и линз определенного качества. Такая система называется объективом.

Объективы изготавливают в заводских условиях и исправляют на всевозможные абберации сообразно назначению.

Вопрос 4. Что такое абберация оптической системы?

Широко распространенные сферические линзы искажают изображения, сообщая ему ряд недостатков. Эти недостатки называют абберациями (искажения, возникающие при формировании изображения). Наиболее значимые из них: сферическая и хроматическая абберации и дисторсия.

Вопрос 5. Каково происхождение хроматической абберации?

Хроматическая абберация обусловлена зависимостью показателя преломления материала, из которого изготовлена линза, от длины, падающей волны.

6. Что такое увеличение оптической системы?

Отношение линейных или угловых размеров изображения предмета, получаемого с помощью оптической системы, к соответствующим размерам предмета.

6. Дайте формулу для увеличения тонкой линзы.

Формула тонкой линзы. Увеличение линзы. d - расстояние от предмета до линзы

f- расстояние от изображения до линзы

F - фокусное расстояние

1/d+1/f=1/F (1)

1/d+1/f=D (2)

Уравнение (1), как и (2), принято называть формулой тонкой линзы. Величины d, f и. F могут быть как положительными, так и отрицательными.

Увеличение линзы. Изображение, получаемое с помощью линзы, обычно отличается своими размерами от предмета. Различие размеров предмета и изображения характеризуют увеличением.

Линейным увеличением называют отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.

Увеличение линзы равно отношению расстояния от изображения до линзы к расстоянию от линзы до предмета:

Г=|f|\|d|

Сферические линзы искажают изображения, сообщая ему ряд недостатков. Эти недостатки называют абберациями. Наиболее значимые из них: сферическая и хроматическая абберации и дисторсия.

6. Что такое дисторсия, чем она вызвана?

Для толстой сферической линзы коэффициент увеличения зависит от расстояния луча до оптической оси системы. Эта зависимость обусловливает возникновение абберации, известной как дисторсия. Дисторсия проявляется в том, что изображение прямой линии искривляется на концах. На рис. 3а показано изображение прямоугольной сетки, полученное совершенной оптической системой. На рис. 3b и 3с приведено изображение той же сетки, полученное с использованием линз, обладающих дисторсией. Дисторсию также устраняют, комбинируя линзы в сложные оптические системы.

6. Что такое сферическая абберация, как ее исправляют?

С ферическая абберация обусловлена тем, что сферическая поверхность имеет фокус только для очень узких (раскрытием в несколько градусов) световых пучков.

Широкие световые пучки вместо фокуса формируют так называемую каустику – поверхность весьма сложной формы см. рис. 2. В результате изображение светящейся точки, полученное с применением линзы, приобретает вид неравномерно освещенного кружка. Для устранения сферической абберации в оптические системы, чаще всего, добавляют несферические линзы.