Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Гл. X. Применение отражения и преломления света
расстоянии h от оси, пройдет после преломления в линзе ч е р е з о д н у и т у ж е т о ч к у F
, лежащую на расстоянии f от оптического центра линзы. Таким образом, д о к а з а н о, ч т о л и н з а и м е е т г л а в- н ы й ф о к у с, и формула (88.9) показывает, как фокусное рас- стояние зависит от показателя преломления вещества, из кото- рого сделана линза, и от радиусов кривизны ее преломляющих поверхностей. Мы предполагали, что параллельный пучок лучей падает на линзу слева направо. Существо дела не изменится, конечно, если на линзу направить такой же пучок лучей, идущих в обратном Рис. 196. Фокусы линзы направлении, т. е. справа налево. Этот пучок лучей, параллельных главной оси, соберется снова в од- ной точке F — втором фокусе лин- зы (рис. 196) на расстоянии f от ее оптического центра. На осно- вании формулы (88.9) заключаем, что f = f
, т. е. оба фокуса лежат симметрично по обе стороны лин- зы 1 ). Фокус F называется обычно передним фокусом, фокус F
— задним фокусом; соответственно этому расстояние f называется передним фокусным расстояни- ем, расстояние f
— задним фокусным расстоянием. Если в фокусе линзы поместить т о ч е ч н ы й источник све- та, то каждый из лучей, выйдя из этой точки и преломившись в линзе, пойдет далее параллельно главной оптической оси лин- зы, в согласии с законом обратимости световых лучей (см. § 82). Таким образом, из линзы выйдет в этом случае пучок лучей, п а р а л л е л ь н ы х главной оси. При практическом применении полученных нами соотноше- ний необходимо всегда помнить о сделанных при выводе их упрощающих предположениях. Мы считали, что параллельные лучи падают на линзу на очень малом расстоянии от оси. Это условие не выполняется вполне строго. Поэтому после преломле- ния в линзе точки пересечения лучей не будут строго совпадать 1 ) Этот вывод связан с тем обстоятельством, что мы с самого начала полагаем, что по обе стороны линзы находится одна и та же среда (воздух). Если бы это было не так, то нарушилась бы и симметрия в расположении фокусов F и F
. Гл. X. Применение отражения и преломления света 243
между собой, а займут некоторый конечный объем. Если мы поставим в этом месте экран, то получим на нем не геометри- ческую точку, а всегда более или менее расплывчатое светлое пятнышко. Другое обстоятельство, которое нужно помнить, состоит в том, что мы не можем осуществить строго точечный источ- ник света. Поэтому, поместив в фокусе линзы источник хотя бы очень малых, но всегда к о н е ч н ы х р а з м е р о в, мы не получим с помощью линзы с т р о г о п а р а л л е л ь н ы й пучок лучей.
В § 70 было указано, что строго параллельный пучок лучей не имеет физического смысла. Сделанное замечание показывает, что рас- смотренные свойства линзы находятся в согласии с этим общим физи- ческим положением. В каждом отдельном случае применения линзы к опреде- ленному источнику света для получения параллельного пучка лучей или, наоборот, при применении линзы для ф о к у с и р о в- к и параллельного пучка надо специально проверять степень отступления от тех упрощающих условий, при которых выведены формулы. Но с у щ е с т в е н н ы е черты явления преломления световых лучей в линзе эти формулы передают правильно, а об отступлениях от них речь будет идти позже. жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|