Пусть светящаяся точка лежит на главной оптической оси, бесконечно далеко от линзы
.
В этом случае лучи от источника падают на линзу параллельно главной оптической оси. Изображение светящейся точки находится на расстоянии от линзы
.
Аналогично, если источник находится справа от линзы:
,
.
Точка, в которой пересекаются после преломления линзой лучи, падающие на нее параллельно главной оптической оси, называется главным фокусом линзы.
Расстояние от линзы до главного фокуса называется фокусным расстоянием тонкой линзы.
Видно, что
.
Фокусные расстояния равны по величине и противоположны по знаку. Это означает, что фокусы лежат по разные стороны от линзы.
Фокусное расстояние линзы равно
.
В зависимости от - величины могут быть как положительными (действительными), так и отрицательными (мнимыми).
Если фокусы действительны (положительны), то это означает, что параллельные лучи после преломления линзой сходятся. В этом случае линза называется собирательной или положительной.
|
|
При мнимых (отрицательных) фокусах параллельные лучи после преломления в линзе становятся расходящимися. Такие линзы называются рассеивающими или отрицательными.
Если , то собирательные линзы: двояковыпуклые, плосковыпуклые, вогнуто – выпуклые.
Рассеивающие линзы – двояковогнутые, плоско-вогнутые, выпукло-вогнутые.
Плоскость, проведенная через главный фокус линзы, перпендикулярно к главной оптической оси, называется фокальной плоскостью линзы.
Если на линзу падает пучок лучей, параллельный побочной оптической оси, то после преломления собирательной линзой, лучи сходятся в точке , являющейся
,
.
Если перейти к обозначениям , то
,
,
.
Для собирательной линзы оптическая сила положительна, для рассеивающей – отрицательна.