Построение изображений в линзах - Оптика - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Любой предмет можно разбить на маленькие области, которые условно могут быть приняты за точки. Поэтому для построения изображения любого предмета необходимо знать, как строится изображение произвольной точки.

Собирающая линза

Для образования оптического изображения точки в линзе достаточно двух лучей. В качестве таковых выбираются любые два из трех лучей, ход которых известен: 1) луч, идущий параллельно оптической оси линзы — луч АС (рис. 3.101), который после преломления пересекает оптическую ось в фокусе линзы F; 2) луч, проходящий через оптический центр линзы, который не меняет своего направления (на рис. 3.101 это луч АА:); 3) луч, проходящий через фокус линзы, который после преломления пойдет параллельно главной оптической оси — луч AD. Точка Ах пересечения этих трех лучей за линзой и будет изображением исходной точки А (рис. 3.101).

Для построения изображения точки S, находящейся на главной оптической оси (рис. 3.102), все три упомянутых выше луча не подходят, т. к. сливаются в один, идущий вдоль главной оптической оси, и потому в этом случае пользуются следующим приемом. Из точки S проводят произвольный луч SB до пересечения с линзой. Чтобы найти ход этого луча после преломления в линзе, проводят через центр линзы О луч, параллельный SB и являющийся побочной оптической осью линзы, до пересечения с фокальной плоскостью линзы в точке Q. Через эту точку пройдет преломленный луч ВС. Таким образом, построен ход лучей, выходящих из точки S. После преломления эти лучи расходятся. Изображение S1 будет мнимым, т. к. источник расположен между главным фокусом и линзой.

Рассеивающая линза

Построение изображения в рассеивающей линзе показано на рис. 3.103. Поскольку лучи после преломления в рассеивающей линзе не пересекаются, то в фокусе ее собираются продолжения этих лучей. Получаемое изображение, следовательно, является мнимым и прямым. Изображение предмета расположено всегда между фокусом и оптическим центром линзы и поэтому оно всегда уменьшенное.

Увеличение линзы

Линейным увеличением Г линзы называется отношение линейного размера изображения H к линейному размеру предмета h:

Как следует из рис. 3.101, увеличение линзы равно отношению расстояния от изображения до линзы к расстоянию от линзы до предмета:

Линзы являются основной частью фотоаппарата, проекционного аппарата, микроскопа и телескопа. В глазу есть своя линза — хрусталик.