Лекция 9. 1. При прохождении параксиальных лучей из среды с показателем преломления n1 в среду с показателем преломления n2

Основные выводы.

1. При прохождении параксиальных лучей из среды с показателем преломления n₁ в среду с показателем преломления n₂, разделенных сферической поверхностью радиуса R, от объекта, расположенного на главной оптической оси на расстоянии а₁от поверхности раздела, образуется изображение на расстоянии а₂.Эти величины связаны соотношением , которое справедливо для вогнутой и выпуклой поверхностей при соблюдении следующего правила знаков: все расстояния отсчитываются от точки пересечения главной оптической оси с сферической поверхностью, при этом расстояния, отсчитываемые в направлении по ходу света, считаются положительными, а в противоположном направлении — отрицательными.

2. Устройство, содержащее две сферических преломляющих поверхности, ограничивающих среду с показателем преломления, отличающимся от показателя преломления окружающей среда называется сферической линзой. Обычно линзы изготавливаются из стекла с показателем преломления n = 1,5 – 1,7

3. Ели толщина линзы мала по сравнению с ее размерами, то линза называется тонкой. Формула тонкой линзы, связывающая расстояние до объекта a₁, расстояние до изображения а₂и радиусы кривизны образующих ее поверхностей R₁и R₂ дается выражением или , где / — фокусное расстояние. Формула справедлива, для выпуклых и вогнутых линз при соблюдении правила знаков.

4. Линзы, более толстые в центре, чем по краям, называются собирающими. Они сводят параллельный пучок света в точку — фокус. Линзы, более тонкие в центре, чем по краям, называются рассеивающими. Они превращают параллельный пучок в расходящийся. Фокусом рассеивающей линзы называется точка, из которой, как кажется, исходит пучок преломленных лучей.

5. Если использовать абсолютные значения a₁, a₂, R₁и R₂и обозначить |a₁| = d_o и а₂ = d_i, то формула линзы приобретает вид , где . При этом знак плюс соответствует собирающей линзе, знак минус — рассеивающей.

6. Линзы могут образовывать изображение объекта — действительное или мнимое.

Для собирающей линзы возможны три случая расположения объекта:

а) Объект расположен за двойным фокусным расстоянием (d_o> 2f) — изображение действительное, уменьшенное, перевернутое.

б) Объект расположен между двойным фокусным расстоянием и фокусным расстоянием (2f > d_o> f) — изображение действительное, увеличенное, перевернутое.

в) Объект расположен ближе, чем фокусное расстояние (d_o< f) — изображение мнимое, увеличенное, прямое.

Для рассеивающей линзы изображение всегда мнимое, уменьшенное, прямое.

7. Линейным увеличением линзы называется величина .Величина m положительна в случае прямого изображения и отрицательна в случае перевернутого.