2. Wstęp teoretyczny

Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone dwiema powierzchniami kulistymi (wypukłymi lub wklęsłymi ) lub jedną powierzchnią kulistą a jedną płaską. Promieniem krzywizn soczewki nazywamy promienie kul , których częściami są powierzchnie ograniczające soczewkę , natomiast środki tych kul nazywamy środkami krzywizn soczewki. Przy opisie soczewek przyjmujemy , że promienie krzywizny wypukłych powierzchni soczewki są wielkościami dodatnimi , a promienie krzywizny wklęsłych powierzchni soczewki - wielkościami ujemnymi. Powierzchnia płaska posiada nieskończony promień krzywizny. Główną osią optyczną soczewki nazywamy prostą przechodzącą przez środki krzywizny obydwu powierzchni. Soczewkę nazywamy cienką , jeżeli jej grubość jest znacznie mniejsza od promieni krzywizny powierzchni ograniczającej soczewkę i dalej będę rozpatrywał tylko takie soczewki. W soczewce cienkiej można uznać , że punkty przecięcia głównej osi optycznej z obu powierzchniami soczewki przypadają praktycznie w tym samym punkcie zwanym środkiem soczewki. Soczewkę nazywamy skupiającą , jeżeli promienie równoległe do głównej osi optycznej po przejściu przez soczewkę odchylają się ku osi , rozpraszającą - jeżeli promienie równoległe do głównej osi optycznej po przejściu przez soczewkę odchylają się od osi. Promienie przyosiowe (padające pod niewielkim kątem na powierzchnię soczewki w pobliżu jej środka ) biegnące równolegle do głównej osi optycznej , po przejściu przez soczewkę zbierającą skupiają się w jednym punkcie ( F ) zwanym ogniskiem soczewki. Pozorne ognisko soczewki rozpraszającej wyznaczają wsteczne przedłużenia promieni rozproszonych przez soczewkę. Każda soczewka ma dwa ogniska położone w równych odległościach po obu stronach soczewki. Odległość ( f ) ogniska od środka soczewki nazywamy ogniskową soczewki. Wartość ogniskowej soczewki określona jest wzorem:

f - ogniskowa soczewki

r1 , r2- promienie krzywizn soczewek

ns - współczynnik załamania materiału soczewki

no - współczynnik załamania otaczającego ośrodka

Soczewka skupiaj Soczewka rozpraszająca Dla soczewek skupiających f > 0 , dla rozpraszających f > 0. Z wcześniej podanego wzoru wynika, że o rodzaju soczewki ( skupiająca , rozpraszająca ) decyduje zarówno geometria soczewki oraz rodzaj materiału ( ns ) , z którego wykonano soczewkę i ośrodek (no ) , w którym soczewka jest umieszczona. Za pomocą soczewek skupiających otrzymujemy obrazy rzeczywiste - powstające w wyniku przecięcia promieni , lub urojone ( pozorne ) - powstające w wyniku przecięcia przedłużeń promieni. Soczewki rozpraszające pozwalają otrzymać tylko obraz pozorny przedmiotu.

---