91
Гл. VI. Распространение, отражение и преломление света
Рис. 62
§ 28. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ
ТОНКОЙ ЛИНЗЫ
Большое фокусное расстояние тонкой
линзы позволяет легко воспроиз вести на
чертеже
изображение, полученное при
помощи линзы. Поэтому при построении и
анализе образуемого линзой изображения
используются тонкие линзы.
Для
построения изображения точки
А при помощи линзы из этой точки
проводится луч
AO′, параллельный главной
оптической оси, и луч
АО, проходящий через центр линзы. Преломляясь
в линзе, луч
AO′ проходит через фокус
F. Точка
A′ пересечения этого
луча с лучом, про ходящим через центр, будет изображе нием точки
А
(рис. 62).
Для
построения изображения предмета создаются изображения
его соответствующих точек. При соединении этих точек друг с другом
появляется изображение предмета.
Для простоты построим образуемое лин зой изображение отрезка
АВ, располо жен ного перпендикулярно главной опти ческой оси. Для
этого из точек
А и
В проведем лучи, параллельные главной оптической
оси, и лучи, проходящие через центр линзы. Оба луча, идущие из
точки
А,
пересекутся в точке A′, а оба луча, вышедшие из точки
В,
пересекутся в точке
B′. Проведем линию из точки
A′ в точку
B′ и
получим
отрезок A′B′. Этот отрезок
A′B′ и является изобра жением
отрезка
АВ, созданным линзой.
С целью еще большего упрощения по стро ения перенесем точку
В
изображаемого предмета
АВ на главную оптическую ось. В этом случае
для получения изображения предмета
АВ достаточно будет провести
лишь два луча из точки
А (рис. 63,
а). Из точки
A′ пересечения лучей
опускается перпенди куляр к главной оптической оси. Образо ванный
отрезок
A′B′ и есть изображение предмета
АВ.
От того, на каком расстоянии от фокуса линзы находится предмет,
зависят место и размер получаемого изображения, его вели чина,
прямое оно или обратное, действи тель ное или мнимое.
Ниже рассмотрим изо бражения пред мета,
расположенного в раз-
личных местах относительно фокуса линзы.
1. Пусть предмет находится далеко от двойного фокусного
расстояния 2
F линзы, то есть
d > 2
F. В этом случае изображение
92
по лу чается уменьшенным (
К < 1) и об-
рат ным, между двойным фокусом 2
F и
фокусом
F (рис. 63,
а).
2. Пусть предмет находится на рассто-
янии, равном двойному фокусному рассто-
янию 2
F, то есть
d = 2
F. В этом случае
величина
изображения не изменяется
(
К = 1), и оно получается обратным, на
расстоянии 2
F от линзы (рис. 63,
б).
3. Пусть
предмет расположен между
F и двойным фокусным рассто янием
2
F, то есть
F <
d < 2
F. В этом случае
изображение
получается увеличенным
(
К > 1) и обратным, далеко от двойного
фокусного рассто яния (рис. 63,
в).
4. Пусть предмет расположен в фокусе
линзы, то есть
d =
F. В этом случае два
луча, выходящие из любой точки предмета
и преломленные в линзе, не пересекаются.
Поэтому изображение не получается
(рис. 63,
г).
5. Пусть предмет расположен между
линзой и ее фокусом, то есть
d <
F. В
этом случае получается увеличенное
(
К > 1), прямое и мнимое изображение,
в промежутке между линзой и фокусным
расстоянием (рис. 63,
д). Для получения
увеличенного изображения предмета линза
должна
быть приближена к предмету
именно так.
В отличие от собирающей линзы, в
рассеивающей линзе, независимо от того,
где располагается предмет, его изображение во всех случаях будет
уменьшенным, прямым и мнимым (рис. 64).
Do'stlaringiz bilan baham: