Фокусы сферической поверхности

Пусть источник света располагается бесконечно далеко от оси преломляющей поверхности

.

Тогда

,

.

Аналогично рассмотрим случай

,

.

Величины  характеризуют преломляющую поверхность, и называется фокусными расстояниями сферической поверхности.

Расстояние  - переднее фокусное расстояние, а точка  - передний фокус.

Расстояние  - заднее фокусное расстояние,  - задний фокус.

Фокусом сферической поверхности называется точка, в которой после преломления сходятся параллельные лучи, падающие на сферическую поверхность.

Фокусы также могут быть действительными и мнимыми, в зависимости от того сходятся ли в них преломленные лучи или их предполагаемые продолжения.

Проведем луч  через центр сферической поверхности. Лучи, параллельные , пересекутся в фокусе , лежащем также на расстоянии  от преломляющей поверхности.

Совокупность точек  образует сферическую поверхность радиусом , которая называется фокальной поверхностью.

Для параксиальных лучей малого участка этих поверхностей можно считать плоскими. Их называют фокальными плоскостями: через  проходит передняя фокальная плоскость, через  проходит задняя фокальная плоскость.