4640480701

soczewkę, ulegają załamaniu dwukrotnie, tak jak to pokazano w powiększeniu na rysunku 35.12b. To dwukrotne załamanie sprawia, że promienie stają się zbieżne we wspólnym punkcie. Wobec tego jest to soczewka skupiająca; w punkcie F2 ma ona rzeczywiste ognisko (ponieważ promienie rzeczywiście przechodzą przez ten punkt), a jej ogniskowa wynosi /. Kiedy wiązkę równoległych promieni przepuścimy przez soczewkę w odwrotnym kierunku, po drugiej stronie soczewki znajdziemy jej drugie rzeczywiste ognisko w punkcie h\. Dla cienkiej soczewki te dwa ogniska są równoodległe od soczewki.

Soczewka skupiająca ma rzeczywiste ogniska, wobec tego przyjmujemy, że jej ogniskowe są dodatnie, tak jak to przyjmowaliśmy w przypadku rzeczywistego ogniska zwierciadła wklęsłego. Jednakże ustalanie znaków w optyce nie jest wcale tak oczywiste i wobec tego dla pewności sprawdzimy je w równaniu (35.10). Lewa strona tego równania jest dodatnia wtedy, gdy / jest dodatnie; jak zatem wygląda prawa strona? Sprawdźmy kolejne wyrazy. Współczynnik załamania światła n dla szkła, tak zresztą jak i dla każdego innego materiału, jest większy od 1 i wobec tego wyraz (n - 1) musi być dodatni. Źródło światła (tzn. przedmiot) znajduje się po lewej stronie przed lewą wypukłą powierzchnią soczewki, wobec tego promień krzywizny tej powierzchni r\ musi być dodatni, zgodnie z regułą określającą znaki dla powierzchni załamujących. Podobnie, ponieważ przedmiot znajduje się przed wklęsłą powierzchnią prawej strony soczewki, wobec tego promień krzywizny r2 dla tej powierzchni musi być, zgodnie z przyjętą umową, ujemny. A zatem wyraz (1 /r\ - i/r₂) jest dodatni i cała prawa strona równania (35.10) jest dodatnia, a tym samym wszystkie znaki są prawidłowe.

Na rysunku 35.12c pokazano cienką soczewkę o wklęsłych powierzchniach załamujących. Promienie równoległe do osi soczewki, przechodząc przez soczewkę, ulegają załamaniu dwukrotnie, jak to pokazano w powiększeniu na rysunku 35.12d; promienie te po przejściu przez soczewkę są rozbieżne i nie przechodzą przez żaden wspólny punkt. Soczewka taka jest soczewką rozpraszającą. Jednakże przedłużenia promieni wychodzących z soczewki przecinają się we wspólnym punkcie F₂, w odległości / od środka soczewki. Wobec tego soczewka ma pozorne ognisko w punkcie F2. (Jeżeli do twoich oczy trafią te rozbieżne promienie, to dostrzeżesz jasny punkt w miejscu F2, tak jak gdyby znajdowało się tam źródło światła). Drugie pozorne ognisko znajduje się po przeciwnej stronie soczewki w punkcie fj, symetrycznie względem środka soczewki, jeśli soczewka jest cienka. Ogniska soczewki rozpraszającej są pozorne, wobec tego przyjmujemy, że ogniskowe / są ujemne.

Obrazy wytwarzane przez cienkie soczewki

Zajmiemy się teraz obrazami wytwarzanymi przez soczewki skupiające i rozpraszające. Na rysunku 35.13a przedmiot P umieszczony jest dalej od soczewki skupiającej niż ognisko F\. Za pomocą dwóch promieni wytyczonych na tym rysunku pokazano, że soczewka wytwarza po drugiej stronie rzeczywisty, odwrócony obraz O przedmiotu.

Jeżeli umieścimy przedmiot między ogniskiem F\ i soczewką, tak jak na rysunku 35.13b, to soczewka wytworzy po tej samej stronie co przedmiot jego pozorny, prosty obraz O. Zatem soczewka skupiająca może tworzyć zarówno

Rozpalanie ognia za pomocą św iatła słonecznego ogniskowanego przy użyciu soczewki skupiającej wykonanej z czystego lodu. Soczewkę wwkonano, podtapiając płaską taflę lodu z obu stron w płytkim naczyniu o wklęsłym dnie, przez co nadano jej wypukły kształt

35.6. Cienkie soczewki 55