Лінза

План

Вступ

Типи лінз

Характеристики лінзи

Головний фокус

Зображення утворене лінзою

Виготовлення лінз з заданою фокусною відстанню

Джерела інформації

Вступ

Опти?чна лі?нза (нім. Linse, лат. Lens — чечевиця) — найпростіший

оптичний елемент, виготовлений із прозорого матеріалу, обмежений двома

заломлючими поверхнями, які мають спільну вісь, або взаємно

перпендикулярні площини симетрії. При виготовлені лінз для видимого

діапазону світла, використовують оптичне або органічне скло, в УФ

діапазоні — кварц, флюорит, і т. д., в ІЧ-діапазоні — спеціальні сорта

скла, кремінь, сапфір, германій, ряд солей тощо.[1]

Здебільшого лінзи мають аксіальну симетрію й обмежені двома сферичними

поверхнями однакового або різного радіусу.

Оптичні лінзи зазвичай виготовляються зі скла або пластику. Природною

оптичною лінзою є кришталик ока.

Типи лінз

Залежно від розташування центрів сферичних поверхонь та їхнього радіусу

розрізняють наступні типи лінз

двовипукла лінза

плоско-випукла лінза

збірний меніск

двоввігнута лінза

плоско-ввігнута лінза

розсіювальний меніск

В залежності від того, сходяться чи розходяться паралельні пучки

променів після проходження лінзи, лінзи поділяють на збірні й

розсіювальні.

Характеристики лінзи

Вісь симетрії аксіально-симетричної лінзи називається оптичною віссю.

Світловий промінь, який розповсюджується вздовж оптичної осі не

заломлюється.

Важливими характеристиками лінзи є фокусна віддаль і обернена до неї

величина, яку називають оптичною силою лінзи.

Лінза називається тонкою лінзою, коли її товщина набагато менша за

фокусну віддаль. У протилежному випадку, коли товщиною лінзи не можна

знехтувати в порівнянні з фокусною віддаллю, лінзу називають товстою.

Головний фокус

Ц

,. Ця точка називається спряженим фокусом до точки А.

Якщо віддаляти точку А від лінзи, то точка А' переміщатиметься ближче до

лінзи.

Якщо точка А знаходитиметься нескінечно далеко від лінзи, то промені від

неї будуть паралельними, а точка А' називатиметься головним фокусом

лінзи, а відстань до неї — головною фокусною відстанню.

Зображення утворене лінзою

При побудові зображень створених двовипуклою лінзою, проводять три

лінії:

З вершини предмета паралельно оптичній осі лінзи до головної площини

лінзи, далі, заломлюючись, через задній головний фокус.

З вершини предмета через центр лінзи.

З вершини предмета через передній фокус до головної площини лінзи, а

далі паралельно оптичній осі лінзи.

Ці три лінії перетинаються в одній точці і дають зображення вершини

предмета. Відповідно до формули

Якщо предмет знаходиться далі за подвійну фокусну відстань, то

зображення знаходитиметься позаду лінзи між фокусом і подвійним фокусом

і буде дійсним, перевернутим і зменшеним.

Якщо предмет знаходиться між фокусом і подвійним фокусом перед лінзою,

то зображення буде позаду лінзи за подвійним фокусом і буде дійсним,

перевернутим і збільшеним.

Якщо предмет знаходиться ближче від фокуса перед лінзою, то зображення

буде ще ближче перед лінзою і буде уявним, прямим і збільшеним.