Оптична сила фізики. Оптична сила

Для того щоб керувати світловими пучками, тобто змінювати напрямок променів, застосовують спеціальні прилади, наприклад лупу, мікроскоп. Основною частиною цих пристроїв є лінза.

Лінзами називають прозорі тіла, обмежені з двох сторін сферичними поверхнями.

Лінзи бувають двох видів - опуклі та увігнуті.

Лінза, у якої краї набагато тонші, ніж середина, є опуклою(Рис. А).

Мал. Види лінз:
а - опуклі; б - увігнуті

Лінза, у якої краї товщі, ніж середина, є увігнутою(Рис. б).

Пряма АВ, що проходить через центри С1 та С2 (рис.) сферичних поверхонь, що обмежують лінзу, називається оптичною віссю.

Мал. Оптична вісь лінзи

Направивши на опуклу лінзу пучок променів, паралельних до оптичної осі лінзи, ми побачимо, що після заломлення в лінзі ці промені перетинають оптичну вісь в одній точці (рис.). Ця точка називається фокусом лінзи. Кожна лінза має два фокуси — по одному з кожного боку лінзи.

Мал. Збірна лінза:
а - проходження променів через фокус; б - зображення її на схемах

Відстань від лінзи до її фокусу називається фокусною відстанню лінзиі позначається літерою F.

Якщо на опуклу лінзу направити пучок паралельних променів, то після заломлення в лінзі вони зберуться в одній точці F (див. рис.). Отже, опукла лінза збирає промені, що йдуть від джерела. Тому опукла лінза називається збирає.

Під час проходження променів через увігнуту лінзу спостерігається інша картина.

Пустимо пучок променів, паралельних оптичній осі, на увігнуту лінзу. Ми помітимо, що промені з лінзи вийдуть пучком, що розходиться (рис.). Якщо такий пучок променів, що розходиться, потрапить в око, то спостерігачеві здаватиметься, що промені виходять з точки F. Ця точка знаходиться на оптичній осі з того ж боку, з якої падає світло на лінзу, і називається уявним фокусомувігнутої лінзи. Таку лінзу називають розсіює.

Мал. Розсіювальна лінза:
а - проходження променів через фокус; б - зображення її на схемах

Лінзи з більш опуклими поверхнями проломи переломлюють сильніше, ніж лінзи з меншою кривизною (рис.).

Мал. Заломлення променів лінзами різної кривизни

Якщо в однієї з двох лінз фокусна відстань коротша, вона дає більше збільшення (рис.). Оптична сила такої лінзи більша.

Мал. Збільшення лінзи

Лінзи характеризуються величиною, що називається оптичною силоюлінзи. Оптична сила позначається літерою D.

Оптична сила лінзи - це величина, обернена до її фокусної відстані.

Оптична сила лінзи розраховується за формулою

За одиницю оптичної сили прийнято діоптрію (дптр).

1 діоптрія - це оптична сила лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1 м.

Якщо фокусна відстань лінзи менше 1 м, то оптична сила буде більшою за 1 дптр. У разі коли фокусна відстань лінзи більше 1 м, її оптична сила менше 1 дптр. Наприклад,

якщо F = 0,2 м, то D = 1/0,2 м = 5 дптр,
якщо F = 2 м, то D = 1/2 м = 0,5 дптр.

Оскільки у лінзи, що розсіює, фокус уявний, то домовилися вважати її фокусну відстань негативною величиною. Тоді і оптична сила лінзи, що розсіює, буде негативною.

Оптичну силу лінзи, що збирає, домовилися вважати позитивною величиною.

Домашня робота.

Завдання 1. Відповідай на запитання.

Як по зовнішньому виглядулінз можна дізнатися, у якої з них коротша фокусна відстань?
Яка з двох лінз, що мають різні фокусні відстані, дає збільшення?
Яку величину називають оптичною силою лінзи?
Як називається одиниця оптичної сили?
Оптична сила якоїсь лінзи приймається за одиницю?
Чим відрізняються одна від одної лінзи, оптична сила однієї з яких дорівнює +2,5 дптр, а інший -2,5 дптр?

Завдання 2. Відгадай ребус.

ОПТИЧНА СИЛА

(Ф), характеризує заломлюючу здатність осесиметричних лінз та систем таких лінз. О. с.- величина, зворотна фокусній відстані системи: Ф=n"/f"=-n/f, де n" і n - середовищ, розташованих соотв. за і перед системою; f" і f - заднє і переднє фокусні відстані системи, що відраховуються від її основних площин (див.). Для системи, що у повітрі (n=n"»1), Ф=1/f". О. с. вимірюється в діоптріях (м-1), вона позитивна для систем, що збирають, і негативна для розсіювальних. Особливо широко поняттям «О. с.» користуються в очковій оптиці (див. Лінза, окуляри).

Фізичний енциклопедичний словник. - М: Радянська енциклопедія. . 1983 .

ОПТИЧНА СИЛА

(Ф) - величина, Ф. визначається по ф-ле, де і -кути параксиального променя з віссю системи до і після заломлення; h -висота перетину променя з гол. площинами Hі H"; п"і . -Показники заломлення середовищ, розташованих відповідно за і перед оптич. О. с. сферич. поверхні радіусу r, Що розділяє два середовища з пі п", дорівнює Ф = ( п" - п)/r.О. Ф = n"/f " = n/f; f"і f-заднє та переднє фокусні відстані системи (див. Кардинальні точки оптичної системи).Для системи, що знаходиться в повітрі ( n=п" = 1), Ф = 1/ fВимірюється в діоптріях (м -1), вона позитивна для збираючих систем і негативна для розсіювальних.

О. с. системи з двох компонентів (двохлінз або двох сферич. поверхонь), що володіють О. с. Ф 1 і Ф 2 визначається ф-лою Ф = Ф 1 + Ф 2 - dФ 1 Ф 2 ,де d -відстань між задньою гол. площиною першого компонента передньої гол. площиною другого для випадку двох лінз у повітрі. для двох сферич. поверхонь (- відстань між вершинами сферич. поверхонь, п" -показник заломлення середовища).
Поняттям О. с. особливо широко користуються в очковій оптиці (див. також Лінза).

Фізична енциклопедія. У 5-ти томах. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988 .

Дивитись що таке "ОПТИЧНА СИЛА" в інших словниках:

Сучасна енциклопедія

Розмір, що характеризує заломлюючу здатність лінзи (системи лінз); вимірюється у діоптріях; оптична сила обернена фокусній відстані в м … Великий Енциклопедичний словник

Оптична сила- ОПТИЧНА СИЛА, величина, що характеризує заломлюючу здатність лінз; вимірюється в діоптріях і обернена до фокусної відстані в метрах. Для лінз, що збирають, оптична сила позитивна, для розсіювальних негативна. Поняттям оптичної сили. Ілюстрований енциклопедичний словник

оптична сила- Відношення коефіцієнта заломлення простору зображення до задньої фокусної відстані. [Збірник термінів, що рекомендуються. Випуск 79. Фізична оптика. Академія наук СРСР. Комітет науково-технічної термінології. 1970 р.] Тематики фізична. Довідник технічного перекладача

ОПТИЧНА СИЛА- Величина, що характеризує заломлюючу дію О. с. лінз; пов'язана з показником заломлення та фокусною відстанню лінзи. О. с. визначається як величина, обернена до фокусної відстані F лінзи (в метрах): D = р) виражається в (див.). О. с. Велика політехнічна енциклопедія

Оптична сила величина, що характеризує заломлюючу здатність осесиметричних лінз та центрованих оптичних системіз таких лінз. Вимірюється оптична сила в діоптріях (в СІ): 1 дптр = 1 м 1. Назад пропорційна фокусному ... Вікіпедія

Розмір, що характеризує заломлюючу здатність лінзи (системи лінз); вимірюється у діоптріях; оптична сила обернена фокусній відстані в метрах. * * * ОПТИЧНА СИЛА ОПТИЧНА СИЛА, величина, що характеризує заломлюючу здатність. Енциклопедичний словник

оптична сила- viršūninė laužiamoji geba statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, atvirkščiai proporcingas lesio užpakalinio židinio nuotoliui, kai objekto nuotolis yra begalinis. atitikmenys: англ. vertex power vok. Scheitelbrechwert … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Характеризує заломлюючу здатність осесиметричних лінз та систем таких лінз. О. с. є величина, обернена до фокусної відстані системи: φ= n '/f' = –n /f, де n ' і n заломлення показники середовищ,… … Велика радянська енциклопедія

Величина, що характеризує заломлюючу здатність осесиметричних лінз та центрованих оптичних систем з таких лінз; чисельно дорівнює відношенню показника заломлення середовища п у просторі зображень до задньої фокусної відстані f:Ф=n /f … Великий енциклопедичний політехнічний словник

Книги

Інтраокулярна корекція афакії. Монографія, Іошин Ігор Едуардович. Інтраокулярна лінза - один із найпоширеніших імплантатів у медицині, що має сотні модифікацій. Оптичні властивості інтраокулярної лінзи постійно вдосконалюються, і, більше того,…

Лінзи – це прозорі тіла, обмежені з обох боків сферичними поверхнями.

Лінзи бувають двох видів: опуклі та увігнуті.

У опуклої лінзи краю набагато тонше, ніж середина.

У увігнутій лінзи краю товщі, ніж середина.

Пряма, що проходить через центри сферичних поверхонь, що обмежують лінзу, називається оптичною віссю.

Направивши на опуклу лінзу пучок променів, паралельних до оптичної осі лінзи, ми побачимо, що після заломлення в лінзі ці промені перетинають оптичну вісь в одній точці. Ця точка називається фокусом лінзи. Кожна лінза має два фокуси – по одному з кожного боку лінзи.

Відстань від лінзи до її фокусу називається фокусною відстанню лінзи. Позначається буквою F.

Випукла лінза називається збирає. Паралельні промені, спрямовані на неї, після заломлення збираються в одній точці F.

Увігнута лінза називається розсіює. Паралельні промені, спрямовані на неї, виходять з лінзи пучком, що розходиться. Якщо цей пучок променів, що розходиться, потрапляє в око, то спостерігачеві здається, що промені виходять з точки. F. Ця точка знаходиться на оптичній осі з того ж боку, з якого падає світло на лінзу і називається уявним фокусомувігнутої лінзи.

Лінзи з більш опуклими поверхнями проломи переломлюють сильніше, ніж лінзи з меншою кривизною.

Оптична сила лінзи – це величина, обернена до її фокусної відстані.

Чим коротша фокусна відстань лінз, тим більше вона дає. Тобто з двох лінз оптична сила вища у тієї, у якої фокусна відстань коротша.

Оптична сила лінзи обчислюється за такою формулою:

1
D = -
F

Одиниця оптичної сили – діоптрію (дптр).

1 діоптрія - це оптична сила лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1 м.

Якщо фокусна відстань менша за лінзу менше 1 м, то оптична сила буде більшою за 1 дптр. І навпаки.

Оптичну силу лінзи, що розсіює, умовилися вважати негативною величиною, що збирає лінзи - позитивною величиною.