Строение линз

Развитие очковой оптики оказало большое влияние на создание других оптических приборов, в частности телескопа и микроскопа, которые позволили человеку заглянуть в глубь микромира и в космос.

Как известно, в однородной прозрачной среде луч света распространяется прямолинейно. При переходе из одной среды в другую он меняет свое направление — преломляется. На этой особенности распространения света в неоднородных средах основано действие оптических стекол или линз.

При прохождении через стеклянную призму луч света преломится дважды и отклонится в сторону основания призмы. Двояковыпуклые или двояковогнутые стекла можно представить как множество призм, сложенных по окружности и направленных к центру соответственно своими основаниями или вершинами. Отсюда и оптическое действие указанных стекол.

Параллельные лучи света, пройдя через двояковыпуклое стекло, примут сходящееся направление и соберутся по другую сторону от источника света в одной точке — фокусе. Такое стекло называют собирательным, положительным, и обозначают знаком плюс ( + ).

При прохождении через двояковогнутое стекло параллельные лучи света приобретают расходящееся направление и образуют мнимый фокус, лежащий на стороне источника света. Двояковогнутое стекло называют рассеивающим, отрицательным, и обозначают знаком минус (—).

Помимо упомянутых, сферических, стекол существуют также цилиндрические линзы с собирательным и рассеивающим свойством. Действие их проявляется только в одном направлении. Поэтому параллельные лучи после прохождения, например, через собирательное цилиндрическое стекло образуют в фокусе не точку, а линию.

Двояковыпуклым и двояковогнутым линзам присущи существенные оптические недостатки. Поэтому в настоящее время изготовляют более совершенные в оптическом отношении стекла менисковой формы, или так называемые пунктальные линзы. По этой же причине вместо цилиндрических стекол выпускают торические линзы бочкообразной формы.

Расстояние от фокуса до центра оптического стекла называется фокусным расстоянием. Чем меньше фокусное расстояние стекла, тем больше его преломляющая сила. Силу оптических стекол измеряют в диоптриях. Одной диоптрией обладает стекло с фокусным расстоянием в 1 м. Чтобы определить оптическую силу любого стекла, нужно 1 м разделить на фокусное расстояние данного стекла. Так, при фокусном расстоянии 2 метра оптическая сила стекла будет равна 0,5 диоптрии (1 м: 2 м), при фокусном расстоянии 0,5 метра — 2 диоптриям (1 м : 0,5 м), 0,25 м — 4 диоптриям, 0,1 м—10 диоптриям.