Формула тонкої лінзи пов'язує d (відстань від предмета до оптичного центру лінзи), f (відстань від оптичного центру до зображення) з фокусною відстанню F. Відстань від предмета до лінзи позначити через d, а відстань від лінзи до зображення через f
Величину D, зворотний фокусної відстані. називають оптичною силою лінзи. Одиницею виміру оптичної сили є діоптрій (дптр). Діоптрія - оптична сила лінзи з фокусною відстанню 1 м: 1 дптр = м-1. Залежно від форм розрізняють збирають (позитивні) і розсіюють (негативні) лінзи. До групи збірних лінз зазвичай відносять лінзи, у яких середина товщі їх країв, а до групи розсіюють - лінзи, краї яких товщі середини. Слід зазначити, що це вірно тільки якщо показник заломлення у матеріалу лінзи більше, ніж у навколишнього середовища.
Якщо предмет знаходиться на нескінченно далекому від лінзи відстані, то його зображення виходить в задньому фокусі лінзи F 'дійсним, перевернутим і зменшеним до подоби точки.
Якщо предмет наближений до лінзи і знаходиться на відстані, що перевищує подвійну фокусну відстань лінзи, то зображення його буде дійсним, перевернутим і зменшеним і розташується за головним фокусом на відрізку між ним і подвійним фокусною відстанню.
Якщо предмет поміщений на подвійному фокусній відстані від лінзи, то отримане зображення знаходиться по іншу сторону лінзи на подвійному фокусній відстані від неї. Зображення виходить дійсним, перевернутим і рівним за величиною предмету.
Якщо предмет поміщений між переднім фокусом і подвійним фокусною відстанню, то зображення буде отримано за подвійним фокусною відстанню і буде дійсним, перевернутим і збільшеним.
Якщо предмет знаходиться в площині переднього головного фокуса лінзи, то промені, пройшовши через лінзу, підуть паралельно, і зображення може виявитися лише в нескінченності.
Якщо предмет помістити на відстані, меншій головного фокусної відстані, то промені вийдуть з лінзи розходяться пучком, ніде не перетинаючись. Зображення при цьому виходить уявне, пряме і збільшене, т. Е. В даному випадку лінза працює як лупа.
4) Лупа, мікроскоп, телескоп.
Лупа - оптична система, що складається з лінзи або декількох лінз, призначена для збільшення і спостереження дрібних предметів, розташованих на кінцевій відстані. Збільшенням Л. G називається відношення кута a, під яким зображення (уявне) предмета видно з центру очного зіниці, до кута j, під яким той же предмет видно без Л. на так званому відстані найкращого бачення D (для нормального людського ока D = 0 , 25 м). Збільшення пов'язане з фокусною відстанню Л. f '(висловлюваним зазвичай в мм) співвідношенням Г = 250 / f'.
Мікроскоп (грец. Μικρός - маленький і σκοπέω - дивлюся) - прилад, призначений для отримання збільшених зображень, а також вимірювання об'єктів або деталей структури, невидимих неозброєним оком. Роздільна здатність мікроскопа - це здатність мікроскопа видавати чітке роздільне зображення двох близько розташованих точок об'єкта. Ця характеристика визначається насамперед довжиною хвилі використовуваного в мікроскопії випромінювання. Обмеження полягає в неможливості отримати зображення об'єкта, меншого за розмірами, ніж довжина хвилі цього випромінювання. де - дозвіл в мікрометрів (10-6 м), l - довжина хвилі світла (створюваного освітлювачем), мкм, n - показник заломлення середовища між зразком і об'єктивом, а a - половина вхідного кута об'єктива (кута між крайніми променями конічного світлового пучка, що входить до об'єктив).
Об'єктивом називають лінзу або систему лінз з дуже коротким фокусом, що забезпечує велике збільшення. Отримане зображення розглядається оком в окуляр, який є більш длінофокусной лінзою (або системою). Між лінзами знаходиться металевий корпус (тубус), в якому передбачено переміщення лінз для отримання чіткого зображення ділянки предмета (або всього невеликого об'єкта) .Увеліченіе визначається твором збільшень кожної з систем.
Телескоп (від грец. Τῆλε - далеко + σκοπέω - дивлюся, спостерігаю) - астрономічний прилад, який збирає і фокусує електромагнітне випромінювання від астрономічних об'єктів. Телескоп збільшує видимий кутовий розмір і видиму яскравість спостережуваних об'єктів.
Роздільна здатність r = 140 / D де r - кутовий дозвіл в кутових секундах, а D - діаметр об'єктива в міліметрах. Оптичне збільшення визначається відношенням Г = F / f де F і f - фокусні відстані об'єктива і окуляра.