Линза действительное изображение. Мнимое изображение. Поляризация света. Поляризационные светофильтры

Большое количество автолюбителей никогда не задаются вопросом, чем отличается синтетическое масло от полусинтетического, так как при его выборе они руководствуются различными советами знакомых или бывалых водителей. Но разница между этими маслами есть, и лучше разбираться в том, чем может отличаться синтетика и полусинтетика.

Технические характеристики полусинтетики

Производится путем смешивания минерального масла, и различных химических присадок, создающихся с помощью физико-химических реакций на молекулярном уровне элементов нефти или газа. В этом есть существенное различие его от синтетики или минерального масла.

То есть это симбиоз натуральных (минеральных) веществ, и различных химических составов. Определенный процентный состав натуральных минералов и синтетических может варьироваться от 50 до 30% различных присадок, и соответственно 50-70% минеральных веществ.

Такое моторное масло имеет все плюсы минеральных смазок, которые усиливаются химическими добавками.

Данная смазка обладает следующими особенностями:

  • средняя вязкость , то есть идеально подходит для дизельных двигателей с турбонадувом, а также бензиновых агрегатов, которые не используются при работе в слишком низких и высоких температурах окружающей среды;
  • низкая угарность , это масло практически не угорает под воздействием высоких температур, что делает его незаменимым в моторах, которые эксплуатируются долгое время.

Последнее, на что нужно обратить внимание, это цена данного продукта. В отличие от синтетического масла, этот вид смазки имеет более низкую цену , поэтому привлекает внимание большое количество водителей.

Важно знать, что низкая цена, не должна быть основополагающим признаком выбора масла. Вызвано это тем, что многие современные производители авто всегда рекомендуют владельцам произведенных ими автомобилей, какую смазку лить лучше. Поэтому, чтобы двигатель дольше сохранял свой ресурс, этих советов лучше придерживаться.

Технические характеристики синтетики

Синтетика была придумана производителями, после того, как к автомобильным моторам стали выдвигаться такие требования как повышенная мощность, или работа при высоких оборотах. При таких режимах, происходит сильный нагрев металла, и между отдельными частями двигателя повышается трение.

Соответственно, чтобы агрегат работал исправно, и не терял мощность, в нем должно быть масло, которое обладает идеальными качествами. Исходя из этого, и было придумано синтетическое масло.

В его производстве используются различные компоненты, взятые из нефти или газа, которые изменяются на молекулярном уровне с помощью специальных физических и химических процессов. Многие производители разработали и запатентовали свои составы, поэтому существует специальная маркировка моторных масел.

На практике, разные производители ставят на этикетках цифровые обозначения, указывающие на вязкость смазки, а также буквенные маркеры, которые подскажут водителю, в каком типе двигателя лучше использовать данное масло (дизельный или бензиновый).

Несмотря на то, что синтетика или полусинтетика, могут иметь некоторые одинаковые компоненты, все равно первый вид смазок отличается от полусинтетики следующими параметрами.

  1. Большой угарностью . Это характерный признак, каким отличается масло этой марки от других смазок. Молекулярная химия стойка к различным нагрузкам, но если двигатель имеет некоторую выработку, то какая-та часть масла попадает в камеру сгорания и угорает, создавая осадок, и засоряя систему подачи смазки.
  2. Повышенная вязкость . Отвечая на вопрос, какое гуще масло, с уверенностью можно сказать – синтетическое. Данное свойство делает эту смазку незаменимой при эксплуатации двигателей в условиях сильного мороза и жары. Определить это легко, так как пусковые способности мотора, в котором залита синтетика резко улучшаются.
  3. Долгий срок службы, экономия топлива . Синтетика создана для того, чтобы двигатель мог работать на повышенных оборотах, и сохранял свою мощность. Вызвано это тем, что данная смазка лучше покрывает поверхность трущихся деталей, даже при нагреве мотора, поэтому он не теряет свою мощность, работает без дополнительных нагрузок, экономя топливо.

Но для того, чтобы водитель мог определяться с выбором синтетики, он должен знать, параметры и состояние своего двигателя , то есть работу его при повышенных оборотах (спортивная или внедорожная езда), либо предельная мощность (при перевозке груза). Ведь синтетика тоже ориентируется на эти показатели, в связи с чем, в ней создается специальный состав.

Такими параметрами отличается синтетика от полусинтетики, и каждый автолюбитель, перед тем, как сделать свой выбор в пользу конкретного продукта, должен разобраться в его свойствах. Отличить их можно по маркировке, которую ставит производитель, но лучше уточнить это у продавца или консультанта специализированного магазина.

Важно знать, что если происходит замена масла в коробке автомат, то профессионалы отдают предпочтение синтетике. Вызвано это тем, что данный тип смазки обладает повышенной вязкостью, то есть плотностью. А для АКПП лучшего варианта не найти, поскольку такой тип коробки требует именно такое масло (для создания гидравлического давления).

Синтетика от полусинтетики отличается эксплуатационными качествами . Перед тем, как решить залить в мотор тот или иной тип, лучше разобраться в технических характеристиках мотора, а также в каких условиях он эксплуатируется.

Свет- лучистая энергия электромагнитных колебаний, воспринимаемая человеческим глазом. Длина от 400 до 700 нанометров. Фотохимическое действие света.

Примером может служить фотохимический процесс выцветания многих красок, состоящий в окислении этих красок кислородом воздуха под действием света.

Тепловое действие света.

Солнце, свеча, лампочка греют.

    Геометрическая (линейная, лучевая) оптика ее назначение и законы.

Геометрическая оптика изучает распространение световых лучей. В народной среде свет распространяется прямолинейно.

    Распределение света. Дифракция

Дифракция - огибание светом препятствия. Диафрагма- препятствие.

    Распространение света. Когерентные излучения. Интерференция.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА - пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.

Когерентные колебания - это и есть интерференция

    Отражение света. Свойства отражающих поверхностей.

Луч падающий и луч, отраженный на некую поверхность и перпендикуляр в точку падения лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения. Отраженного света всегда меньше упавшего.

    Зеркальное отражение. Построение изображения в зеркале.

Коэффициент отражения от белой бумаги- 80% свежевыпавший снег- 99% (чистый коэффициент отражения зеркала, как коэффициент отражения металла)

    Отражение от сферической поверхности. Фокус сферической поверхности.

Сферическое зеркало – это поверхность тела, имеющая форму сферического сегмента и зеркально отражающая свет. Параллельность лучей при отражении от таких поверхностей нарушается.

    Действительное и мнимое изображение.

Действительное изображение создаётся, когда после всех отражений и преломлений лучи, вышедшие из одной точки предмета, собираются в одну точку.

Действительное изображение нельзя видеть непосредственно, но можно увидеть его проекцию, просто поставив рассеивающий экран.

Мнимое изображение видим только глазом.

МНИМОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ - изображение, образуемое расходящимися пучками, лучи которых на самом деле не пересекаются между собой, а пересекаются их продолжения, проведенные в обратном направлении. Мнимое изображение в отличие от действительного не может быть принято на экран, однако мнимое изображение можно фотографировать, как и обычное предметное пространство, так как объектив превращает расходящиеся пучки, образующие мнимое изображение, в сходящиеся.

    Закон преломления света. Показатель преломления.

Чем плотнее оптическая среда, тем меньше скорость света. Из менее плотной в более плотную среду угол падения меняется, луч меняет направление

    Стекло и его оптические свойства.

Основной материал операторской оптики- стекло. Существует стандартное оптическое стекло. Плотность. Чем больше коэффициент преломления, тем больше плотность.

    Предельный угол преломления.

Угол падения равен углу преломления. Угол, при котором преломленный угол равен 90 градусов.

    Явление полного внутреннего отражения.

Доля отраженной энергии возрастает с увеличением угла падения, однако возрастание идет по иному закону: начиная с некоторого угла падения, вся световая анергия отражается от границы раздела. Это явление носит название полного внутреннего отражения.

    Дисперсия света.

Дисперсия света – зависимость абсолютного показателя преломления вещества n от частоты ν падающего на вещество света. Дисперсия также определяется как зависимость фазовой скорости света в среде от его частоты.

Следствие Д. с. - разложение в спектр пучка белого света при прохождении сквозь призму

14. Поляризация света. Поляризационные светофильтры.

Поляризация света, одно из фундаментальных свойств оптического излучения (света), состоящее в неравноправии различных направлений в плоскости, перпендикулярной световому лучу (направлению распространения световой волны). П. с. называются также геометрические характеристики, которые отражают особенности этого неравноправия. Впервые понятие о П. с. было введено в оптику И. Ньютоном в 1704-06, хотя явления, обусловленные ею, изучались и ранее (открытие двойного лучепреломления в кристаллах Э. Бартолином в 1669 и его теоретическое рассмотрение Х. Гюйгенсом в 1678-90). Сам термин «П. с.» предложен в 1808 Э. Малюсом. С его именем и с именами Ж. Био, О. Френеля, Д. Араго, Д. Брюстера и др. связано начало широкого исследования эффектов, в основе которых лежит П. с. Существенное значение для понимания П. с. имело её проявление в эффекте интерференции света. Именно тот факт, что два световых луча, линейно поляризованных (см. ниже) под прямым углом друг к другу, при простейшей постановке опыта не интерферируют, явился решающим доказательством поперечности световых волн (Френель, Араго, Т. Юнг, 1816-19). П. с. нашла естественное объяснение в электромагнитной теории света Дж. К. Максвелла (1865-73) (см. Оптика). Поперечность световых волн (как и любых др. электромагнитных волн) выражается в том, что колеблющиеся в них векторы напряжённости электрического поля Е и напряжённости магнитного поля Н перпендикулярны направлению распространения волны. Е и Н выделяют (отсюда указанное выше неравноправие) определённые направления в пространстве, занятом волной. Кроме того, Е и Н почти всегда (об исключениях см. ниже) взаимно перпендикулярны, поэтому для полного описания состояния П. с. требуется знать поведение лишь одного из них. Обычно для этой цели выбирают вектор Е.

Поляриза́тор - вещество, позволяющее выделить из электромагнитной волны (естественный свет является частным случаем) часть, обладающую желаемой поляризацией при пропускании его сквозь или отражении от поверхности, получая проекцию волны на плоскость поляризации. Они используются в поляризацио́нных фильтрах . В радиотехнике и в быту под поляризатором понимается устройство для преобразования вертикальной или горизонтальной поляризации в круговую (эллиптическую) или наоборот. В антеннах в качестве поляризаторов используют волноводы с вкрученными винтами.

Поляризацио́нный фильтр - устройство для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольными поляризационными характеристиками. В фотографии поляризационные фильтры используются для достижения различных художественных эффектов (устранение бликов, затемнение неба).

Действие этих фильтров основано на эффекте поляризации электромагнитных волн, а также на эффектах вращения плоскости поляризации некоторыми веществами.

Светочувствительный материал в фотографии не сохраняет информации о плоскости поляризации падающих на него волн электромагнитного излучения.

    Поляризационный фильтр линейной поляризации (англ. Linear Polarizer , LP). Содержит один поляризатор, поворачивающийся в оправе. Его применение основывается на том, что часть света в окружающем нас мире поляризована. Частично поляризованы все лучи, неотвесно падающие отражённые от диэлектрических поверхностей. Частично поляризован свет, поступающий от неба и облаков. Поэтому, применяя поляризатор при съёмке, фотограф получает дополнительную возможность изменения яркости и контраста различных частей изображения. Например, результатом съёмки пейзажа в солнечный день с применением такого фильтра может получиться тёмное, густо-синее небо. При съёмке находящихся за стеклом объектов поляризатор позволяет избавиться от отражения фотографа в стекле.

    Для съёмки в условиях низкой освещённости выпускаются Low Light Polarizer, частично поляризующие свет и потому имеющие низкую кратность. При сложении двух таких фильтров перпендикулярно их плоскостями поляризации вместо полного гашения светового потока получается 2/3 величины потока.

    Фильтр с круговой поляризацией (англ. Circumpolar , CP). Помимо поляризатора, содержит так называемую «четвертьволновую пластинку», на выходе которой линейно-поляризованный свет приобретает круговую поляризацию. С точки зрения получаемого на снимке эффекта, круговой поляризатор ничем от линейного не отличается. Появление таких фильтров было продиктовано развитием элементов TTL автоматики фотоаппарата, которые, в отличие от фотоматериала, оказались зависимы от того, является ли попадающий на них через объектив свет поляризованным. В частности, линейно-поляризованный свет частично нарушает работу автоматики фазовой фокусировки в зеркальных фотоаппаратах и затрудняет экспозамер.

    Составные нейтральные фильтры. Если сложить вместе два поляризатора, то при совпадающих плоскостях поляризации такой фильтр имеет максимальное светопропускание (и эквивалентен нейтрально-серому фильтру 2x). При перпендикулярных же направлениях поляризации при идеальных поляризаторах фильтр полностью поглощает падающий на него цвет. Выбирая угол поворота, можно в очень широких пределах менять светопропускание такого фильтра.

    Составные цветные поляризационные фильтры. Они состоят из двух поляризующих фильтров, которые можно вращать, и между ними находится пластинка, поворачивающая плоскость поляризации света. Из-за того, что угол поворота зависит от длины волны, при каждом положении поляризаторов часть спектра проходит сквозь такую систему, а часть задерживается. Поворот же поляризаторов друг относительно друга приводит к изменению спектральной характеристики фильтра. Выпускаются, например, красно-зелёные фильтры Cokin Р170 Varicolor Red/Green и оранжево-голубой Cokin Р171 Varicolor Red/Blue.

    Электронно управляемые фильтры. Если в качестве второго поляризатора в конструкции составных фильтров используется жидкокристаллический элемент, это позволяет управлять свойствами фильтра непосредственно в процессе съёмки.

Договоримся, что расстояние f от изображения до линзы мы будем брать со знаком «плюс», если изображение действительное, и со знаком «минус», если изображение мнимое (так как действительное изображение находится ЗА линзой, а мнимое – ПЕРЕД ней).

В нашем случае изображение как раз мнимое, поэтому величина f отрицательная, и ОВ 1 = |f| .

Теперь рассмотрим подобные треугольники:

DОАВ ∾ DОА 1 В 1 Þ

(1)

D А 1 В 1 F 2 ∾ DСОF 2 Þ

С учетом того, что ОС = АВ , OF 2 = F и B 1 F 2 = |f | + F , последнее равенство можно переписать в виде

.

Разделим левую и правую части равенства на | f |, получим

. (3)

Поскольку f < 0, то | f | = –f , тогда равенство (3) примет вид

Как видим, с учетом того, что f < 0, формула линзы для случая мнимого изображения имеет такой же вид, как и для случая действительного изображения (см. формулу (8.3)).

Задача 8.5. Изображение предмета в собирающей линзе находится на расстоянии 6 см перед плоскостью линзы, а сам предмет – на расстоянии 5 см перед плоскостью линзы. Определите фокусное расстояние линзы. Значения считать точными.

Решение . Поскольку и предмет, и изображение находятся по одну сторону от линзы, значит, изображение мнимое (см. рис. 8.13). Тогда d = 5 см, а f = –6 см. Воспользуемся формулой линзы:

Ответ : F = 30 см.

СТОП! Решите самостоятельно: А9, А10, В6, В10, С6.

Мнимый источник. Рассмотрим такую ситуацию: на собирающую линзу падает сходящийся пучок лучей (рис. 8.14).

Этот пучок собрался бы в одну точку, если бы линзы на его пути не было. В этом случае точку пересечения продолжений лучей , падающих на линзу – точку S – называют мнимым источником .

Выведем формулу линзы для этого случая. Договоримся, что величина d – расстояние от источника до линзы берется со знаком «плюс», если источник действительный, и со знаком «минус», если источник мнимый (так как действительный источник всегда находится перед линзой, а мнимый – за ней).

В нашем случае d < 0 (рис. 8.14, а ), а точка S расположена на расстоянии |d | от плоскости линзы. Заметим, что величина f > 0, поскольку изображение действительное: после преломления в линзе лучи пересекаются в одной точке S 1 , образуя тем самым действительное изображение мнимого источника.

Чтобы вывести формулу линзы для данного случая, воспользуемся принципом обратимости световых лучей, то есть мысленно пустим лучи в обратном направлении. Тогда получится, что в точке S 1 находится действительный источник света, и лучи, исходящие из этого источника, преломляются в линзе так, что их продолжения пересекаются в точке S , образуя мнимое изображение (рис. 8.14, б ). Таким образом, мы пришли к только что разобранному нами случаю, когда собирающая линза дает мнимое изображение. Формула линзы в этом случае имеет вид

где d ¢ = OS 1 > 0, а = –OS < 0. Подставляя значения d ¢ и в (1), получим

. (2)

А теперь вернемся к нашей задаче с мнимым источником (рис. 8.14, а ). У нас OS 1 = f > 0, OS = |d | = –d > 0 (d < 0). Подставляя значения OS и OS 1 в формулу (2), получим уже знакомую нам формулу линзы:

только здесь d < 0, а f > 0 и F > 0.

Задача 8.6. На пути сходящегося пучка лучей поставили собирающую линзу с фокусным расстоянием F = 7,00 см. В результате лучи сошлись в точке А на расстоянии f = 5,00 см от линзы. На каком расстоянии b от точки А сойдутся лучи, если линзу убрать?

Из рис. 8.15 видно, что b = |d| – f (величина d < 0, поскольку источник мнимый). Запишем формулу линзы:

Рис. 8.15

Вычислим искомое расстояние между точками А и S :

см.

Ответ : см.

СТОП! Решите самостоятельно: А11, В9.

Рассеивающая линза

Действительный источник. Построим изображение предмета в рассеивающей линзе. На рис. 8.16 АВ – это предмет, А 1 В 1 – его мнимое изображение, ОВ = d , ОВ 1 = | f | (f < 0, так как изображение мнимое), OF 1 = OF 2 = |F | (фокусное расстояние для рассеивающей линзы F < 0).

Рис. 8.16

Рассмотрим подобные треугольники:

DОАВ ∾ DОА 1 В 1 Þ

(1)

D F 1 А 1 В 1 ∾ DF 1 СО Þ

(2)

Приравнивая правые части равенств (1) и (2), получим

Разделим обе части последнего равенства на | f |, получим

.

Учитывая, что | f | = –f и |F | = –F , получим формулу рассеивающей линзы:

Как видим, для рассеивающей линзы по форме записи она ничем не отличается от формулы собирающей линзы (8.3), если правильно учитывать знаки d , f и F . Еще раз напомним, что в данном случае:

d > 0, так как источник действительный,

f < 0, так как изображение мнимое,

F < 0, так как линза рассеивающая.

Задача 8.7. Мнимое изображение светящейся точки в рассеивающей линзе с оптической силой D = –5 дптр находится в два раза ближе к линзе, чем сама точка. Найти положение светящейся точки, если она лежит на главной оптической оси.

Выразим из этого уравнения d , учитывая, что по условию задачи | f | = d /2:

Ответ :

СТОП! Решите самостоятельно: А12, А13, В11.

Мнимый источник. Выведем формулу линзы для случая, когда на рассеивающую линзу падает сходящийся пучок лучей (рис. 8.17).

Мы получили уже знакомую нам ситуацию: рассеивающая линза дает мнимое изображение в точке S ¢ на расстоянии | f ¢| = |d | от плоскости линзы. Требуется найти расстояние d ¢ от линзы до источника. Воспользуемся формулой рассеивающей линзы:

где f ¢ < 0 и F < 0. Из формулы (1) определим d ¢:

Из формулы (2) следует, что если , то d ¢ > 0, значит, источник действительный (рис. 8.19, а ), а если , то d ¢ < 0, значит, источник мнимый. То есть на линзу падает сходящийся пучок лучей (рис. 8.19, б ).

3. a > 2f. В этом случае из формулы линзы следует, что b < 2f (почему?). Линейное увеличение линзы будет меньше единицы изображение действительное, перевёрнутое, уменьшенное (рис. 4.44 ).

Рис. 4.44. a > 2f: изображение действительное, перевёрнутое, уменьшенное

Данная ситуация является обычной для многих оптических приборов: фотоаппаратов, биноклей, телескопов словом, тех, в которых получают изображения удалённых объектов. По мере удаления предмета от линзы его изображение уменьшается в размерах и приближается к фокальной плоскости.

Рассмотрение первого случая a > f нами полностью закончено. Переходим ко второму случаю. Он уже не будет столь объёмным.

4.6.3 Собирающая линза: мнимое изображение точки

Второй случай: a < f. Точечный источник света S расположен между линзой и фокальной плоскостью (рис. 4.45 ).

Рис. 4.45. Случай a < f: мнимое изображение точки

Наряду с лучом SO, идущим без преломления, мы снова рассматриваем произвольный луч SX. Однако теперь на выходе из линзы получаются два расходящихся луча OE и XP . Наш глаз продолжит эти лучи до пересечения в точке S0 .

Теорема об изображении утверждает, что точка S0 будет одной и той же для всех лучей SX, исходящих из точки S. Мы опять докажем это с помощью трёх пар подобных треугольников:

SAO S0 A0 O; SXS0 OP S0 ; SXK OP F:

Снова обозначая через b расстояние от S0 до линзы, имеем соответствующую цепочку равенств (вы уже без труда в ней разберётесь):

S0 O S0 S

b A0 O S0 O

Величина b не зависит от луча SX, что и доказывает теорему об изображении для нашего случая a < f. Итак, S0 мнимое изображение источника S.

Если точка S не лежит на главной оптической оси, то для построения изображения S0 удобнее всего брать луч, идущий через оптический центр, и луч, параллельный главной оптической оси (рис.4.46 ).

Рис. 4.46. Построение изображения точки S, не лежащей на главной оптической оси

Ну а если точка S лежит на главной оптической оси, то деваться некуда придётся довольствоваться лучом, падающим на линзу наклонно (рис. 4.47 ).

Рис. 4.47. Построение изображения точки S, лежащей на главной оптической оси

Соотношение (4.14 ) приводит нас к варианту формулы линзы для рассматриваемого случая a < f. Сначала переписываем это соотношение в виде:

1 a b =f a ;

а затем делим обе части полученного равенства на a:

Сравнивая (4.12 ) и (4.16 ), мы видим небольшую разницу: перед слагаемым 1=b стоит знак плюс, если изображение действительное, и знак минус, если изображение мнимое.

Величина b, вычисляемая по формуле (4.15 ), не зависит также от расстояния SA между точкой S и главной оптической осью. Как и выше (вспомните рассуждение с точкой M), это означает, что изображением отрезка SA на рис.4.47 будет отрезок S0 A0 .

4.6.4 Собирающая линза: мнимое изображение предмета

Учитывая это, мы легко строим изображение предмета, находящегося между линзой и фокальной плоскостью (рис. 4.48 ). Оно получается мнимым, прямым и увеличенным.

Рис. 4.48. a < f: изображение мнимое, прямое, увеличенное

Такое изображение вы наблюдаете, когда разглядываете мелкий предмет в увеличительное стекло лупу.

Случай a < f полностью разобран. Как видите, он качественно отличается от нашего первого случая a > f. Это не удивительно ведь между ними лежит промежуточный ¾катастрофический¿ случай a = f.

4.6.5 Собирающая линза: предмет в фокальной плоскости

Промежуточный случай: a = f. Источник света S расположен в фокальной плоскости линзы (рис. 4.49 ).

Как мы помним из предыдущего раздела, лучи параллельного пучка после преломления в собирающей линзе пересекутся в фокальной плоскости а именно, в главном фокусе, если пучок падает перпендикулярно линзе, и в побочном фокусе при наклонном падении пучка. Воспользовавшись обратимостью хода лучей, мы заключаем, что

Рис. 4.49. a = f: изображение отсутствует

все лучи источника S, расположенного в фокальной плоскости, после выхода из линзы пойдут параллельно друг другу.

Где же изображение точки S? Изображения нет. Впрочем, никто не запрещает нам считать, что параллельные лучи пересекаются в бесконечно удалённой точке. Тогда теорема об изображении сохраняет свою силу и в данном случае изображение S0 находится на бесконечности.

Соответственно, если предмет целиком расположен в фокальной плоскости, изображение этого предмета будет находиться на бесконечности (или, что то же самое, будет отсутствовать).

Итак, мы полностью рассмотрели построение изображений в собирающей линзе.

4.6.6 Рассеивающая линза: мнимое изображение точки

К счастью, здесь нет такого разнообразия ситуаций, как для собирающей линзы. Характер изображения не зависит от того, на каком расстоянии предмет находится от рассеивающей линзы, так что случай тут будет один-единственный.

Снова берём луч SO и произвольный луч SX (рис. 4.50 ). На выходе из линзы имеем два расходящихся луча OE и XY , которые наш глаз достраивает до пересечения в точке S0 .

F A0

Рис. 4.50. Мнимое изображение точки S в рассеивающей линзе

Нам снова предстоит доказать теорему об изображении о том, что точка S0 будет одной и той же для всех лучей SX. Действуем с помощью всё тех же трёх пар подобных треугольников:

SAO S0 A0 O; SXS0

OP S0 ;

SS0 + S0 O

b A0 O S0 O

Величина b не зависит от луча SX, поэтому продолжения всех преломлённых лучей XY пересекутся в точке S0 мнимом изображении точки S. Теорема об изображении тем самым полностью доказана.

Вспомним, что для собирающей линзы мы получили аналогичные формулы (4.11 ) и (4.15 ). В случае a = f их знаменатель обращался в нуль (изображение уходило на бесконечность), и поэтому данный случай разграничивал принципиально разные ситуации a > f и a < f.

А вот у формулы (4.18 ) знаменатель не обращается в нуль ни при каком a. Стало быть, для рассеивающей линзы не существует качественно разных ситуаций расположения источника случай тут, как мы и сказали выше, имеется только один.

Если точка S не лежит на главной оптической оси, то для построения её изображения удобны два луча: один идёт через оптический центр, другой параллельно главной оптической оси (рис. 4.51 ).

Рис. 4.52. Построение изображения точки S, лежащей на главной оптической оси

Соотношение (4.18 ) даёт нам ещё один вариант формулы линзы. Сначала перепишем:

а потом разделим обе части полученного равенства на a: