Soczewka i jej ognisko
Soczewka to właściwie
nic innego tylko lupa, choć gdy jest wykorzystywana w przyrządach
optycznych, to pozbawiona jest samodzielnej oprawki.
Typowa soczewka – tzw. soczewka sferyczna - powstaje z przecięcia
dwóch sfer i wypełnienia tego przecięcia materiałem przezroczystym
dla światła – najczęściej szkłem.
Rzeczywiste soczewki mogą mieć kształty odbiegające nieco od
wycinka sfery, jednak nie zmienia to innych podstawowych cech –
posiadanie głównej osi optycznej i ogniska.
Główna oś optyczna jest osią symetrii soczewki i przebija ją w
najbardziej spłaszczonym miejscu.
Idealna soczewka załamuje
wszystkie promienie świetlne biegnące równolegle do głównej osi
optycznej do jednego punktu.
Punkt ten nazywany jest
ogniskiem soczewki. Soczewka zamienia wiązkę równoległą na wiązkę
promieni zbieżnych do ogniska. Po przejściu przez ognisko wiązka
staje się rozbieżna.
Opisany przypadek soczewki załamującej promienie równoległe do
ogniska, to tzw. soczewka skupiająca (bo "skupia"
promienie świetlne do ogniska). Przy używaniu jej jako lupy daje ona
efekt powiększania oglądanych przedmiotów.
Rzeczywista soczewka ma ognisko rozmyte
Tak jest jeśli chodzi o soczewkę idealną. Jednak, ponieważ ideał
jest najczęściej nie osiągalny, więc w rzeczywistości mamy do
czynienia nie tyle z punktem do którego zbiega wiązka co z rozciągłym
obszarem, na którym skupiają się promienie. Wynika to zarówno z
natury światła, jak i z faktu, że zachodzą zjawiska aberracji
sferycznej i aberracji
chromatycznej.
Oczywiście im obszar skupienia promieni jest mniejszy tym lepsza jest
soczewka, bo dokładniej skupia promienie do ogniska.
Soczewki nie muszą być wypukłe z obu stron. W wielu sytuacjach używa się
soczewek wklęsłych, które w powietrzu rozpraszają światło.
Soczewki nie muszą być idealnie symetryczne – oto przykład
soczewki płasko - wklęsłej.
Taka soczewka też skupia promienie świetlne.
A oto kolejny przykład soczewki skupiającej – soczewka wklęsło
– wypukła.
|