Товары не выбраны

ТИПЫ ЛИНЗ

Линза есть оптическая деталь, ограниченная двумя преломляющими поверхностями, являющимися поверхностями тел вращения. Все линзы можно разделить на три группы.

1. Линзы, имеющие различные знаки радиусов кривизны поверхностей (би-форма). К таким линзам относятся двояковыпуклые и двояковогнутые линзы (рис. 19,а,б).
2. Линзы, имеющие одну из поверхностей плоской (план-форма). Такие линзы называются плоско-выпуклыми или плоско-вогнутыми (рис. 19,б,г).
3. Линзы, имеющие одинаковые знаки радиусов кривизны поверхностей. Такие линзы называют менисками (выпукло-вогнутыми или вогнуто-выпуклыми) (рис. 19,д,е).

На рис. 19 показаны положения главных точек и точек главных фокусов. У всех линз передняя главная плоскость находится перед задней.

Фокусные расстояния линз и положения главных плоскостей можно вычислить по формулам (20,1-20,5). С конструктивной стороны каждая линза характеризуется радиусами кривизны поверхностей r₁ и r₂, толщиной d и показателем преломления п. Положительные линзы обычно толще в середине, а отрицательныена краю. Поэтому малая толщина линз по краю характерна для положительных линз.

Если толщина линзы слишком мала, то сферические поверхности образуют острый край. Такая линза называется линзой с острым краем. Ее диаметр можно найти по формуле

В этом случае знак радиуса определяет знак фокусного расстояния. Формула (21,4) называется формулой плоско-выпуклой (или плоско-вогнутой) линзы.

Линза-шар. В шаровой линзе r₁=-r₂=r, и толщина линзы d=2r. Подставив эти значения в формулу (20,1), получим

Концентрическая линза. Концентрической линзой называется такая линза, у которой центры кривизны поверхностей находятся в одной точке. Такая линза обладает свойством пропускать лучи света без преломления, если они направляются в центр кривизны. Она относится к группе менисков. Ее фокусноерасстояние всегда отрицательно. Формулу (20,1) преобразуем, подставив вместо d равную ей величину r₁-r₂:

Телескопическая линза. Телескопической линзой называется линза, фокусное расстояние которой равно бесконечности. Отсюда следует, что луч, направляющийся в линзу параллельно оптической оси, по выходе из линзы также идет параллельно оптической оси. Чтобы выполнить это условие, в формуле линзы (20,1) следует положить

Линза относится к группе менисков.

Гиперболическая линза. Гиперболической линзой называется линза, у которой одна или обе поверхности являются гиперболическими. Наиболее часто применяется положительная плоско-выпуклая линза, позволяющая получить гомоцентрический пучок лучей для бесконечно удаленной точки на оси оптической системы.

Уравнение поверхности определяется выражением

Такая линза своей плоской поверхностью обращена к предмету (х- отрицателен).

Сферо-эллиптическая линза. Эллиптической линзой называется линза, у которой имеющаяся одна или обе поверхности являются эллиптическими. Такая линза также позволяет получить гомоцентрический пучок лучей в пространстве изображений, аналогично гиперболической линзе, но она обращена своей выпуклой эллиптической поверхностью к предмету. Вторая поверхность делается концентрической по отношению к точке заднего фокуса.

Если толщина линзы d, а заднее вершинное фокусное расстояние S'_F, то уравнение поверхности имеет следующий вид:

Пример 10. Определить диаметр линзы до острого края, если радиус кривизны первой поверхности r₁=40 мм, второй - r₂=-60 мм, а толщина d=6 мм.

Решение. Решение. Применим формулы (21,2) и (21,1), тогда

h₁=3,64 мм, D_OK=33,34 мм.