Тонкие линзы. Формула линзы (без вывода). Построение изображений в тонкой линзе.
Раздел оптики, в котором законы распространения
света рассматриваются на основе представления о световых лучах, называется геометрической
оптикой. Под световыми лучами понимают нормальные к волновым поверхностям линии,
вдоль которых распространяется поток световой энергии. Геометрическая оптика,
оставаясь приближенным методом построения изображений в оптических системах,
позволяет разобрать основные явления, связанные с прохождением через них света,
и является поэтому основой теории оптических приборов.
Линзы представляют собой прозрачные тела, ограниченные двумя поверхностями (одна из них обычно сферическая, иногда цилиндрическая, а вторая — сферическая или плоская), преломляющими световые лучи, способные формировать оптические изображения предметов. Материалом для линз служат стекло, кварц, кристаллы, пластмассы и т. п. По внешней форме (рис. 2.1) линзы делятся на: 1) двояковыпуклые; 2) плосковыпуклые; 3) двояковогнутые; 4) плосковогнутые; 5) выпукло-вогнутые; 6) вогнуто-выпуклые. По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и рассеивающие.
Линза называется тонкой,
если ее толщина (расстояние между ограничивающими поверхностями) значительно меньше
по сравнению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу. Прямая, проходящая
через центры кривизны поверхностей линзы, называется главной оптической осью.
Для всякой линзы существует точка, называемая оптическим центром линзы, лежащая
на главной оптической оси и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь
нее не преломляясь. Оптический центр О линзы для простоты будем считать совпадающим
с геометрическим центром средней части линзы (это справедливо только для двояковыпуклой
и двояковогнутой линз с одинаковыми радиусами кривизны обеих поверхностей; для
плосковыпуклых и плосковогнутых линз оптический центр О лежит на пересечении главной
оптической оси со сферической поверхностью).