1. cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem wytwarzania obrazów przez soczewki oraz z metodami wyznaczania odległości ogniskowych soczewek.
2. opis zjawiska fizycznego.
2.1. Podstawowe pojęcia i zasada znaków.
Wiązka promieni , posiadająca jeden wspólny punkt przecięcia , nazywa się wiązką homocentryczną . Zadaniem każdego układu optycznego jest transformowanie każdej wiązki homocentrycznej w wiązkę inną , również homocentryczną .
Każdy przedmiot rozciągły będziemy traktowali jako zbiór punktów wysyłających promieniowanie .
Zbiór punktów przestrzeni , w której znajdują się przedmioty , nazywamy przestrzenia przedmiotową (U) . Przestrzeń przedmiotowa jest więc obszarem leżącym po tej stronie powierzchni załamującej , po której znajdują się przedmioty .
Zbiór obrazów przestrzeni przedmiotowej tworzy przestrzeń obrasową (R) . Obejmuje obszar rozciągający się od powierzchni załamującej po stronie utworzonych obrazów rzeczywistych .
Będziemy rozróżniać przedmioty rzeczywiste i urojone oraz obrazy rzeczywiste i urojone . Obraz będzie rzeczywisty , jeśli promienie - po przejściu przez np. soczewkę - rzeczywiście się przecinają . Jeśli po przejściu przez element optyczny promienie tworzą wiązkę rozbieżną , tzn. przecinają się w rzeczywistości ich wsteczne przedłużenia , to wtedy mamy obraz urojony .
Obowiązywać nas będzie następująca konwencja znaków . Wszystkie odległości mierzymy od środka powierzchni załamującej . Wszystkie odcinki mierzone od tego punktu zgodnie z kierunkiem promieni świetlnych ( a więc leżące po stronie R , gdzie powstają obrazy rzeczywiste ) bierzemy ze znakiem dodatnim . W przypadku przeciwnym wszystkie odcinki w przeciwną stronę do biegu promieni świetlnych bierzemy ze znakiem ujemnym , a więc będą one leżały po stronie U , gdzie powstaja obrazy pozorne . Kąty zaś mierzone od osi optycznej lub od prostopadłej do powierzchni załamującej . Jeśli kąt ma kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara to bierzemy go ze znakiem dodatnim , w przeciwnym wypadku uważamy go za ujemny .
2.2 Powierzchnie załamujące sferyczne.