Линза и ее виды, характеристики

Закон прямолинейного распространения света - свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно

Световой луч - линия, вдоль которой переносится световая энергия. В однородной среде лучи света представляют собой прямые линии.

Закон независимости световых пучков - эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одно

временно остальные пучки или они устранены. Рис. 7.1

Закон отражения - отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол отражения i₁, равен углу падения i₂

i₁= i_2.

Закон преломления - луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения, лежат в одной плоскос-

ти; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред, где
n - относительный показатель преломления второй среды относительно первой, который равен отношению абсолютных показателей преломления двух сред.
Следовательно, закон преломления будет иметь вид:
Абсолютным показателем преломления среды называется величина п, равная отношению скорости электромагнитных волн в вакууме с к их фазовой скорости v в среде.

Поскольку , то , где и — соответственно электрическая и магнитная проницаемость среды.

Если свет распространяется из среды с большим показателем преломления n ₁ (оптически более плотной) в среду с меньшим показателем преломления n₂ (оптически менее плотную) n₁> n₂ (например, из стекла в воздух или из воды в воздух), то

Следовательно, угол преломления i ₂ больше угла падения i ₁. Увеличивая угол падения, при некотором предельном угле i _пр угол преломления окажется равным π/2. При углах падения i ₁> i _пр весь падающий

Рис.7.2 свет полностью отражается.

При углах падения i _пр> i ₁ > π/2 луч не преломляется, а полностью отражается в первую среду, причем интенсивности отраженного и падающего лучей одинаковы.

Это явление называется полным внутренним отражением света.

Предельный угол определяется соотношением

3. Линзы. Линзой называется прозрачное тело, ограниченное

с двух сторон криволинейной поверхностью (в частном случае

одна из поверхностей может

быть плоской). По внешней

форме линзы делятся на:

1) двояковыпуклые;

2) плосковыпуклые;

3) двояковогнутые;

Рис. 7.3 4) плосковогнутые; 5) выпукло-вогнутые

Линза называется тонкой, если ее толщина значительно меньше, чем радиусы кривизны. R₁ и R₂ обеих поверхностей. На оптических схемах линзы обычно обозначают двунаправленной стрелкой.

Радиус кривизны R > 0- для выпуклой поверхности, R < 0 -для вогнутой.

Прямая проходящая через центр

кривизны поверхностей линзы называется

Рис. 7.4 главной оптической осью.

Оптическим центром линзы (обычно обозначается О) называется точка, лежащая на главной оптической оси и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь нее не преломляясь.

Побочными оптическими осями называются прямые, проходящие через оптический центр линзы и не совпадающие с главной оптической осью. Фокусом линзы F называется точка, лежащая на главной оптической оси, в которой пересекаются лучи параксиального(приосевого) светового пучка, распространяющиеся параллельно главной оптической оси

Фокальной плоскостью называется плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно ее главной оптической оси . Фокусным расстоянием f называется расстояние междуоптическимцентром линзы О и ее фокусом F:

Формула тонкой линзы:

где а и b - расстояния от

Рис.7.5 линзы до предмета и его изображения.

Фокусные расстояния линзы, окруженной с обеих сторон одинаковой средой, равны.

Величина Ф = 1/f называется оптической силой линзы. Ее единица - диоптрия (дптр) - оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Линзы с положительной оптической силой являются

Рис. 7.6 собирающими, с отрицательной рассеивающими.

В отличие от собирающей линзы, рассеивающая линза имеет мнимые фокусы. В мнимом фокусе сходятся (после преломления) воображаемые продолжения лучей, падающих на рассеивающую линзу параллельно главной оптической оси.

Поиск по сайту: