Упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц

1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   20

§ 60. Изображение предмета в собирающей линзе

Типы изображений. Изображение протяженного предмета складывается из изображений отдельных точек этого предмета. Поэтому рассмотрим сначала изображение светящейся точки А, находящейся на расстоянии h от главной оптической оси и на расстоянии d (d > F) от линзы (рис. 192, о). Точка А излучает расходящуюся сферическую световую волну. Положение сферического фронта световой волны, излучаемой точкой А, определяется двумя лучами, выходящими из этой точки. Удобно выбрать характерные лучи: луч 1, падающий параллельно главной оптической оси, и луч 2, проходящий через оптический центр линзы. Пересечение этих лучей, преломленных линзой, происходит в точке А', являющейся действительным изображением точки А, находящейся на расстоянии / от линзы.

Действительное изображение точки А — точка А', в которой сходится после преломления в линзе пучок лучей, испускаемых точкой А.

формирование изображений в собирающей линзе:

а) действительное изображение (d > F); б) мнимое изображение (d < F);

в) преобразование пучка лучей (d = F)

На экране, помещенном в точке А', видна светящаяся точка.

Собирающая линза преобразует расходящийся сферический волновой фронт от точечного источника в сходящийся в точке за линзой волновой фронт, если источник света находится за фокусным расстоянием.

Найдем изображение светящейся точки А, расположенной между главным фокусом и линзой d < F (рис. 192, б). Для этого используем те же характерные лучи, что и в предыдущем случае. Преломляясь, они образуют расходящийся пучок лучей, выходящий из точки А', являющейся мнимым изображением точки А.

Мнимое изображение точки А — точка А', в которой пересекаются после преломления в линзе продолжения расходящегося пучка лучей, как бы (мнимо) испускаемых точкой А.

На экране, помещенном в точке А', реальной светящейся точки нет.

В результате преломления света собирающая линза преобразует Расходящийся сферический волновой фронт от точечного источника А в расходящийся сферический фронт, распространяющийся как бы от мнимого изображения А', если источник света находится между линзой и главным фокусом.

Если светящаяся точка А находится в фокальной плоскости (d = F), то ^ХаРактерные лучи после преломления в линзе идут параллельно друг ДРУгу. Это означает, что преломленные лучи не пересекаются или, как говорят, пересекаются на бесконечности (рис. 192, в).

Если источник света находится в фокальной плоскости, собирающая линза в результате преломления преобразует расходящуюся сфе-

рическую волну, излучаемую источником, в плоскую преломленную волну.

Поперечное увеличение линзы. Построим изображение линейного предмета, находящегося на расстоянии d от собирающей линзы с фокусным расстоянием F. Рассмотрим последовательно случаи, когда:

• d > 2F;

. F < d < 2F;

• d

Изображение линейного предмета АВ в линзе находится путем построения изображений его крайних точек. Вначале строится изображение точки А, не находящейся на главной оптической оси.

Для построения изображения точки А предмета воспользуемся, как и ранее, двумя характерными лучами: лучом 1, параллельным главной оптической оси, и лучом 2, проходящим через оптический центр О линзы (рис. 193).

Построив изображение А', опускаем перпендикуляр на главную оптическую ось и находим точку В', являющуюся изображением точки В.