Puissance optique d'une formule de lentille convergente. Distance à l'objet R

Que signifie la notion de puissance optique d’un objectif ? Comment est calculé ce paramètre ? Il existe certains principes et calculs par lesquels cet indicateur est déterminé. La formule de calcul utilise un ensemble spécifique de paramètres et d'arguments. Mais vous devez d'abord définir ce que signifie ce concept, puis passer aux calculs. Après cela, vous pourrez faire connaissance avec application pratique cette notionà notre époque. Il faut également savoir par quel moyen on mesure la puissance optique d'un objectif. Alors commençons !

Connaître le concept de puissance optique des lentilles vous permettra d'apprendre les faits les plus intéressants et pertinents et de participer à des recherches passionnantes.

Qu'est-ce qu'un objectif et que signifie le terme « puissance optique d'un objectif » ?

Tout d’abord, définissons le concept du mot « lentille ». Il s’agit d’un corps transparent délimité des deux côtés par des surfaces sphériques. Généralement, les lentilles sont divisées en deux types : convexes et concaves. Dans la première version, les bords de cet objectif sont bien plus fins que son milieu. Mais dans la deuxième option, les bords de la lentille seront beaucoup plus épais que le milieu de la lentille. Il convient également de noter que ces deux types de lentilles portent des noms spécifiques. Par exemple, une lentille convexe s’appellerait collecte. Parce que les rayons parallèles qui sont dirigés vers ces lentilles lors de la réfraction sont collectés en un point. Mais lentille concave sera appelé dispersif. C'est là que les rayons dirigés vers la lentille et la traversant sont simplement diffusés. Vous pouvez voir en quoi les types de ces objectifs diffèrent dans la figure ci-dessous.

Maintenant que nous avons compris ce que sont les objectifs, nous pouvons passer à notion clé– à la puissance optique de l’objectif. Détermination de la puissance optique d'un objectif est l'inverse de la distance focale d'un objectif donné. Cette valeur caractérise la capacité diverses lentilles Et systèmes spéciaux réfracter la lumière de ce type de lentille. Il convient de noter que plus cette distance de l’objectif est courte, plus le grossissement qu’elle donnera sera important. Autrement dit, vous remarquerez un détail tel qu'un objectif doté d'une puissance optique plus élevée aura une distance focale plus courte.

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Photo de formule de puissance optique de l'objectif

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Nous allons maintenant parler d'optique géométrique. Dans cette section, beaucoup de temps est consacré à un objet tel qu'un objectif. Après tout, cela peut être différent. Dans le même temps, la formule des lentilles fines convient à tous les cas. Il suffit de savoir comment l'appliquer correctement.

Types de lentilles

Il s'agit toujours d'un corps transparent qui a une forme particulière. Apparence l'objet est dicté par deux surfaces sphériques. L'un d'eux peut être remplacé par un plat.

De plus, la lentille peut avoir un milieu ou un bord plus épais. Dans le premier cas, il sera appelé convexe, dans le second, concave. De plus, selon la manière dont les surfaces concaves, convexes et planes sont combinées, les lentilles peuvent également être différentes. A savoir : biconvexe et biconcave, plan-convexe et plan-concave, convexe-concave et concave-convexe.

Dans des conditions normales, ces objets sont utilisés dans les airs. Ils sont fabriqués à partir d’une substance plus grosse que l’air. Par conséquent, une lentille convexe sera convergente et une lentille concave sera divergente.

Caractéristiques générales

Avant de parler deformule pour lentilles fines, vous devez décider des concepts de base. Il faut absolument les connaître. Parce qu'ils seront constamment consultés par diverses tâches.

L'axe optique principal est droit. Il passe par les centres des deux surfaces sphériques et détermine l'endroit où se trouve le centre de la lentille. Il existe également des axes optiques supplémentaires. Ils passent par un point qui est le centre de la lentille, mais ne contiennent pas les centres des surfaces sphériques.

Dans la formule d’une lentille fine, il existe une quantité qui détermine sa distance focale. Ainsi, le foyer est un point sur l’axe optique principal. Les rayons parallèles à l'axe spécifié s'y croisent.

De plus, chaque lentille fine possède toujours deux foyers. Ils sont situés des deux côtés de ses surfaces. Les deux objectifs du collectionneur sont valables. Celui qui diffuse en a des imaginaires.

La distance entre l'objectif et le foyer est la distance focale (lettreF) . De plus, sa valeur peut être positive (en cas de collecte) ou négative (en cas de diffusion).

Une autre caractéristique associée à la distance focale est la puissance optique. Il est d'usage de le désignerD.Sa valeur est toujours l'inverse du focus, c'est-à-direD= 1/ F.La puissance optique est mesurée en dioptries (en abrégé dioptries).

Quelles autres désignations existe-t-il dans la formule des lentilles fines ?

En plus de la focale déjà indiquée, il vous faudra connaître plusieurs distances et tailles. Pour tous les types de lentilles, elles sont les mêmes et sont présentées dans le tableau.

Toutes les distances et hauteurs indiquées sont généralement mesurées en mètres.

En physique, la formule des lentilles fines est également associée à la notion de grossissement. Il est défini comme le rapport entre la taille de l'image et la hauteur de l'objet, c'est-à-dire H/h.. Il peut être désigné par la lettre G.

Ce qui est nécessaire pour construire une image dans une lentille fine

Ceci est nécessaire à savoir pour obtenir la formule d'une lentille mince, convergente ou diffusante. Le dessin commence avec les deux objectifs ayant leur propre illustration schématique. Ils ressemblent tous deux à un segment de ligne. Seules les flèches de collecte à ses extrémités sont dirigées vers l'extérieur et les flèches de diffusion sont dirigées vers l'intérieur vers ce segment.

Vous devez maintenant tracer une perpendiculaire à ce segment jusqu'à son milieu. Cela montrera l’axe optique principal. Les foyers sont censés y être marqués des deux côtés de l'objectif à la même distance.

L'objet dont l'image doit être construite est dessiné sous la forme d'une flèche. Il montre où se trouve le haut de l'objet. DANS cas général l'objet est placé parallèlement à la lentille.

Comment construire une image dans une lentille fine

Pour construire une image d'un objet, il suffit de trouver les points des extrémités de l'image puis de les relier. Chacun de ces deux points peut être obtenu à partir de l'intersection de deux rayons. Les plus simples à construire sont au nombre de deux.

Provenant d'un point spécifié parallèle à l'axe optique principal. Après contact avec la lentille, celle-ci passe par le foyer principal. Si nous parlons de autour d'une lentille convergente, alors ce foyer est derrière la lentille et le rayon la traverse. Lorsqu'on considère une lentille divergente, le faisceau doit être dirigé de manière à ce que sa continuation passe par le foyer situé devant la lentille.

Passant directement par le centre optique de l'objectif. Il ne change pas de direction après elle.

Il existe des situations où un objet est placé perpendiculairement à l'axe optique principal et se termine dessus. Il suffit alors de construire une image d'un point qui correspond au bord de la flèche qui ne se trouve pas sur l'axe. Et puis tracez une perpendiculaire à l’axe. Ce sera l'image de l'objet.

L'intersection des points construits donne une image. Une fine lentille convergente produit une image réelle. C'est-à-dire qu'il est obtenu directement à l'intersection des rayons. Une exception est la situation où un objet est placé entre l'objectif et le foyer (comme dans une loupe), l'image s'avère alors virtuelle. Pour un diffus, cela s'avère toujours imaginaire. Après tout, il s'obtient à l'intersection non pas des rayons eux-mêmes, mais de leurs continuations.

L'image réelle est généralement dessinée avec une ligne continue. Mais l’imaginaire est en pointillés. Cela est dû au fait que le premier y est effectivement présent, et le second n'est que visible.

Dérivation de la formule des lentilles fines

Il est pratique de le faire sur la base d'un dessin illustrant la construction image réelle dans une lentille collectrice. La désignation des segments est indiquée sur le dessin.

La branche de l’optique n’est pas appelée géométrique pour rien. Des connaissances de cette section de mathématiques seront requises. Vous devez d’abord considérer les triangles AOB et A 1 OB 1 . Ils sont semblables car ils ont deux angles égaux (droit et vertical). De leur similarité il résulte que les modules des segments A 1 DANS 1 et AB sont liés en tant que modules des segments OB 1 et VO.

Deux autres triangles s'avèrent similaires (basés sur le même principe à deux angles) :COFet un 1 Facebook 1 . En eux, les rapports des modules de segments suivants sont égaux : A 1 DANS 1 avec du CO etFacebook 1 AvecDE.Sur la base de la construction, les segments AB et CO seront égaux. Par conséquent, les côtés gauches des égalités relationnelles indiquées sont les mêmes. Ceux de droite sont donc égaux. C'est-à-dire OV 1 / OB est égalFacebook 1 / DE.

Dans l'égalité indiquée, les segments indiqués par des points peuvent être remplacés par les segments correspondants concepts physiques. Alors VO 1 est la distance entre l'objectif et l'image. OB est la distance entre l'objet et l'objectif.DE-distance focale. Et le segmentFacebook 1 est égal à la différence entre la distance à l’image et la mise au point. On peut donc le réécrire différemment :

f/d=( f-F) /FouFf = df - dF.

Pour dériver la formule d'une lentille mince, la dernière égalité doit être divisée pardfF.Il s'avère alors :

1/d + 1/f = 1/F.

C’est la formule d’une lentille convergente fine. Le diffuseur a une focale négative. Cela provoque un changement d’égalité. C'est vrai que c'est insignifiant. C'est juste que dans la formule d'une lentille divergente fine, il y a un moins avant le rapport 1/F.C'est-à-dire:

1/d + 1/f = - 1/F.

Le problème de trouver le grossissement d'un objectif

Condition. La distance focale de la lentille convergente est de 0,26 m. Il faut calculer son grossissement si l'objet est à une distance de 30 cm.

Solution. Cela commence par l'introduction de la notation et la conversion des unités en C. Oui, ils sont connusd= 30 cm = 0,3 m etF= 0,26 m. Il faut maintenant sélectionner les formules, la principale est celle indiquée pour le grossissement, la seconde est pour une lentille convergente fine.

Ils doivent être combinés d’une manière ou d’une autre. Pour ce faire, vous devrez considérer un dessin de la construction d'une image dans une lentille convergente. À partir de triangles similaires, il est clair que Г = H/h= f/d. Autrement dit, pour trouver le grossissement, vous devrez calculer le rapport entre la distance à l'image et la distance à l'objet.

La seconde est connue. Mais la distance à l'image doit être dérivée de la formule indiquée précédemment. Il s'avère que

f= dF/ ( d- F).

Il faut maintenant combiner ces deux formules.

G =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).

À ce stade, résoudre le problème de la formule des lentilles minces se résume à des calculs élémentaires. Il reste à substituer les quantités connues :

G = 0,26 / (0,3 - 0,26) = 0,26 / 0,04 = 6,5.

Réponse : l'objectif donne un grossissement de 6,5 fois.

Une tâche sur laquelle vous devez vous concentrer

Condition. La lampe est située à un mètre de la lentille collectrice. L'image de sa spirale est obtenue sur un écran espacé de 25 cm de l'objectif. Calculez la focale de l'objectif spécifié.

Solution. Les valeurs suivantes doivent être enregistrées dans les données :d=1m etf= 25 cm = 0,25 m Cette information suffit pour calculer la distance focale à partir de la formule des lentilles fines.

Donc 1/F= 1/1 + 1/0,25 = 1 + 4 = 5. Mais le problème nécessite de connaître la mise au point, pas la puissance optique. Il ne reste donc plus qu'à diviser 1 par 5, et vous obtenez la distance focale :

F=1/5 = 0, 2 m.

Réponse : la distance focale d'une lentille convergente est de 0,2 m.

Le problème de trouver la distance à une image

Condition. La bougie a été placée à une distance de 15 cm de la lentille collectrice. Sa puissance optique est de 10 dioptries. L'écran derrière l'objectif est positionné de manière à produire une image claire de la bougie. Quelle est cette distance ?

Solution. Les données suivantes doivent être écrites dans une courte entrée :d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptries. La formule dérivée ci-dessus doit être écrite avec une légère modification. A savoir, du côté droit de l’égalité nous mettonsDau lieu de 1/F.

Après plusieurs transformations, on obtient la formule suivante pour la distance de l'objectif à l'image :

f= d/ ( DD- 1).

Maintenant, vous devez brancher tous les nombres et compter. Il en résulte une valeur pourf:0,3 m.

Réponse : la distance entre l'objectif et l'écran est de 0,3 m.

Problème de distance entre un objet et son image

Condition. L'objet et son image sont distants de 11 cm l'un de l'autre. Une lentille convergente donne un grossissement de 3 fois. Trouvez sa distance focale.

Solution. Il est pratique de désigner la distance entre un objet et son image par la lettreL= 72 cm = 0,72 m. Augmenter G = 3.

Il y a ici deux situations possibles. La première est que l’objet est derrière la mise au point, c’est-à-dire que l’image est réelle. Dans le second cas, il y a un objet entre le foyer et l’objectif. Alors l’image est du même côté que l’objet, et elle est imaginaire.

Considérons la première situation. L'objet et l'image se trouvent sur les côtés opposés de la lentille convergente. Ici, vous pouvez écrire la formule suivante :L= d+ f.La deuxième équation est supposée s’écrire : Г =f/ d.Il faut résoudre le système de ces équations à deux inconnues. Pour ce faire, remplacezLde 0,72 m et G de 3.

De la deuxième équation, il s'avère quef= 3 d.Ensuite le premier est converti comme ceci : 0,72 = 4d.C'est facile de compter à partir de làd = 0,18 (m). Maintenant, c'est facile à déterminerf= 0,54 (m).

Il ne reste plus qu'à utiliser la formule des lentilles fines pour calculer la distance focale.F= (0,18 * 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). C'est la réponse pour le premier cas.

Dans la seconde situation, l'image est imaginaire, et la formule pourLil y en aura un autre :L= f- d.La deuxième équation du système sera la même. En discutant de la même manière, nous obtenons qued = 0,36 (m), unf= 1,08 (m). Un calcul similaire de la distance focale donnera le résultat suivant : 0,54 (m).

Réponse : La distance focale de l'objectif est de 0,135 m ou 0,54 m.

Au lieu d'une conclusion

Le trajet des rayons dans une lentille mince constitue une application pratique importante de l’optique géométrique. Après tout, ils sont utilisés dans de nombreux appareils, des simples loupes aux microscopes et télescopes de précision. Il est donc nécessaire de les connaître.

La formule des lentilles fines dérivée permet de résoudre de nombreux problèmes. De plus, cela vous permet de tirer des conclusions sur le type d'image qu'ils donnent différents types lentilles Dans ce cas, il suffit de connaître sa distance focale et la distance à l'objet.

Lentille est un corps transparent délimité par deux surfaces sphériques. Si l'épaisseur de la lentille elle-même est petite par rapport aux rayons de courbure des surfaces sphériques, alors la lentille est appelée mince .

Les lentilles font partie de presque tous les instruments optiques. Il y a des lentilles collecte Et diffusion . La lentille convergente au milieu est plus épaisse que sur les bords, la lentille divergente, au contraire, est plus fine au milieu (Fig. 3.3.1).

Une ligne droite passant par les centres de courbure Ô 1 et Ô 2 surfaces sphériques, appelées axe optique principal lentilles. Dans le cas de lentilles minces, on peut approximativement supposer que l'axe optique principal coupe la lentille en un point, ce que l'on appelle habituellement centre optique lentilles Ô. Le faisceau lumineux traverse le centre optique de la lentille sans s'écarter de sa direction d'origine. Toutes les droites passant par le centre optique sont appelées axes optiques secondaires .

Si un faisceau de rayons parallèle à l'axe optique principal est dirigé vers une lentille, alors après avoir traversé la lentille, les rayons (ou leur continuation) convergeront en un point. F, qui s'appelle objectif principal lentilles. Une lentille mince possède deux foyers principaux, situés symétriquement sur l'axe optique principal par rapport à la lentille. Les lentilles convergentes ont des foyers réels, tandis que les lentilles divergentes ont des foyers imaginaires. Faisceaux de rayons parallèles à l'un des côtés axes optiques, après avoir traversé la lentille, ils sont également focalisés sur un point F", qui est situé à l'intersection de l'axe secondaire avec plan focal F, c'est-à-dire un plan perpendiculaire à l'axe optique principal et passant par le foyer principal (Fig. 3.3.2). Distance entre le centre optique de la lentille Ô et objectif principal F appelée distance focale. Il est désigné par la même lettre F.

La principale propriété des lentilles est leur capacité à fournir images d'objets . Les images viennent droit Et à l'envers , valide Et imaginaire , à exagéré Et réduit .

La position de l'image et son caractère peuvent être déterminés à l'aide de constructions géométriques. Pour ce faire, utilisez les propriétés de certains rayons standards dont le parcours est connu. Il s'agit de rayons passant par le centre optique ou l'un des foyers de la lentille, ainsi que de rayons parallèles à l'axe optique principal ou à l'un des axes optiques secondaires. Des exemples de telles constructions sont présentés sur la Fig. 3.3.3 et 3.3.4.

Il convient de noter que certains des rayons standards utilisés dans la Fig. 3.3.3 et 3.3.4 pour l'imagerie ne traversent pas la lentille. Ces rayons ne participent pas réellement à la formation de l’image, mais ils peuvent être utilisés pour des constructions.

La position de l'image et sa nature (réelle ou imaginaire) peuvent également être calculées à l'aide de formules de lentilles fines . Si la distance entre l'objet et l'objectif est indiquée par d, et la distance entre l'objectif et l'image à travers f, alors la formule de la lentille mince peut s'écrire :

Taille D, l'inverse de la distance focale. appelé puissance optique lentilles. L'unité de mesure de la puissance optique est dioptrie (doptère). Dioptrie - puissance optique d'un objectif de focale 1 m :

1 dioptrie = m -1.

La formule d’une lentille fine est similaire à celle d’un miroir sphérique. Il peut être obtenu pour les rayons paraxiaux à partir de la similarité des triangles de la Fig. 3.3.3 ou 3.3.4.

Les distances focales des objectifs sont généralement attribuées certains signes: pour lentille convergente F> 0, pour la diffusion F < 0.

Quantités d Et f obéis aussi une certaine règle signes :

d> 0 et f> 0 - pour les objets réels (c'est-à-dire les sources lumineuses réelles, et non les extensions de rayons convergeant derrière l'objectif) et les images ;

d < 0 и f < 0 - для мнимых источников и изображений.

Pour le cas représenté sur la Fig. 3.3.3, nous avons : F> 0 (lentille convergente), d = 3F> 0 (sujet réel).

En utilisant la formule des lentilles fines, nous obtenons : , donc l’image est réelle.

Dans le cas représenté sur la Fig. 3.3.4, F < 0 (линза рассеивающая), d = 2|F| > 0 (sujet réel), , c'est-à-dire que l'image est imaginaire.

En fonction de la position de l'objet par rapport à l'objectif, les dimensions linéaires de l'image changent. Augmentation linéaire lentilles Γ est le rapport des dimensions linéaires de l'image h" et sujet h. Taille h", comme dans le cas d'un miroir sphérique, il convient d'attribuer des signes plus ou moins selon que l'image est verticale ou inversée. Ampleur h est toujours considéré comme positif. Donc, pour les images directes Γ > 0, pour les images inversées Γ< 0. Из подобия треугольников на рис. 3.3.3 и 3.3.4 легко получить формулу для линейного увеличения тонкой линзы:

Dans l'exemple considéré avec une lentille convergente (Fig. 3.3.3) : d = 3F > 0, , ainsi, - l'image est inversée et réduite de 2 fois.

Dans l'exemple avec une lentille divergente (Fig. 3.3.4) : d = 2|F| > 0, ; par conséquent, l'image est verticale et réduite de 3 fois.

Puissance optique D les lentilles dépendent à la fois des rayons de courbure R. 1 et R. 2 de ses surfaces sphériques, et sur l'indice de réfraction n le matériau à partir duquel la lentille est fabriquée. Dans les cours d'optique, la formule suivante est prouvée :

Le rayon de courbure d’une surface convexe est considéré comme positif, tandis que celui d’une surface concave est considéré comme négatif. Cette formule est utilisée dans la fabrication de lentilles ayant une puissance optique donnée.

Dans beaucoup instruments optiques la lumière traverse successivement deux ou plusieurs lentilles. L'image de l'objet donnée par la première lentille sert d'objet (réel ou imaginaire) à la deuxième lentille, qui construit la deuxième image de l'objet. Cette seconde image peut également être réelle ou imaginaire. Calcul système optique de deux lentilles fines revient à appliquer deux fois la formule de la lentille, tandis que la distance d 2 de la première image au deuxième objectif doit être réglé égal à la valeur je - f 1 où je- distance entre les lentilles. La valeur calculée à l'aide de la formule de la lentille f 2 détermine la position de la deuxième image et son caractère ( f 2 > 0 - image réelle, f 2 < 0 - мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из двух линз равно произведению линейных увеличений обеих линз: Γ = Γ 1 · Γ 2 . Если предмет или его изображение находятся в бесконечности, то линейное увеличение утрачивает смысл, изменяются только угловые расстояния.

Un cas particulier est le trajet télescopique des rayons dans un système de deux lentilles, lorsque l'objet et la deuxième image sont à des distances infiniment grandes. Le trajet télescopique des rayons est réalisé dans des lunettes d'observation - Tube astronomique Kepler Et Le tuyau de terre de Galilée .

Les lentilles minces présentent un certain nombre d'inconvénients qui ne permettent pas d'obtenir des images de haute qualité. Les distorsions qui se produisent lors de la formation de l'image sont appelées aberrations . Les principaux sont sphérique Et chromatique aberrations. Aberration sphérique se manifeste par le fait que dans le cas de faisceaux lumineux larges, les rayons éloignés de l'axe optique le traversent de manière floue. La formule des lentilles fines n'est valable que pour les rayons proches de l'axe optique. L'image d'une source ponctuelle lointaine, créée par un large faisceau de rayons réfractés par une lentille, s'avère floue.

L'aberration chromatique se produit parce que l'indice de réfraction du matériau de la lentille dépend de la longueur d'onde de la lumière λ. Cette propriété média transparent appelée dispersion. La distance focale de l'objectif s'avère différente pour la lumière avec différentes longueurs ondes, ce qui conduit à un flou de l’image lors de l’utilisation d’une lumière non monochromatique.

Les instruments optiques modernes n'utilisent pas lentilles fines, mais des systèmes multi-lentilles complexes dans lesquels il est possible d'éliminer approximativement diverses aberrations.

La formation d'une image réelle d'un objet par une lentille convergente est utilisée dans de nombreux instruments optiques, comme une caméra, un projecteur, etc.

Caméra C'est une chambre fermée et étanche à la lumière. L'image des objets photographiés est créée sur un film photographique par un système de lentilles appelé lentille . Un obturateur spécial permet d'ouvrir l'objectif pendant toute la durée de l'exposition.

Une particularité de l'appareil photo est que le film plat doit produire des images assez nettes d'objets situés à différentes distances.

Dans le plan du film, seules les images d'objets situés à une certaine distance sont nettes. La mise au point est obtenue en déplaçant l'objectif par rapport au film. Les images de points qui ne se trouvent pas dans le plan de pointage net apparaissent floues sous la forme de cercles de diffusion. Taille d Ces cercles peuvent être réduits en arrêtant l'objectif, c'est-à-dire diminuer trou relatifun / F(Fig. 3.3.5). Cela se traduit par une augmentation de la profondeur de champ.

Graphique 3.3.5. Caméra

Appareil de projection conçu pour obtenir des images à grande échelle. Lentille Ô Le projecteur focalise l'image d'un objet plat (diapositive D) sur l'écran distant E (Fig. 3.3.6). Système de lentilles K, appelé condenseur , conçu pour concentrer la lumière de la source S sur la diapositive. Sur l'écran E, une véritable image inversée agrandie est créée. Le grossissement de l'appareil de projection peut être modifié en rapprochant ou en éloignant l'écran E tout en modifiant simultanément la distance entre la diapositive D et lentille Ô.

La réfraction de la lumière est largement utilisée dans divers instruments optiques : appareils photo, jumelles, télescopes, microscopes. La partie indispensable et la plus essentielle de ces appareils est la lentille. Et la puissance optique d'une lentille est l'une des principales grandeurs caractérisant tout

Lentille optique ou verre optique est un corps en verre transparent à la lumière, limité des deux côtés par des surfaces sphériques ou autres surfaces courbes (l'une des deux surfaces peut être plate).

Selon la forme des surfaces délimitantes, elles peuvent être sphériques, cylindriques et autres. Les lentilles dont le centre est plus épais que les bords sont appelées convexes ; avec des bords plus épais que le milieu - concaves.
Si nous envoyons un faisceau parallèle de rayons lumineux et plaçons un écran derrière lui, alors en le déplaçant par rapport à la lentille, nous obtiendrons un petit point lumineux dessus. C'est elle qui, réfractant les rayons tombant sur elle, les récupère. C'est pourquoi on l'appelle la rassembleuse. Une lentille concave qui réfracte la lumière la diffuse sur les côtés. C'est ce qu'on appelle la diffusion.

Le centre de la lentille est appelé son centre optique. Toute ligne droite qui le traverse est appelée axe optique. Et l'axe coupant les points centraux des surfaces réfringentes sphériques est appelé axe optique principal (principal) de la lentille, les autres sont appelés axes secondaires.

S'il est dirigé vers un rayon axial parallèle à son axe, alors, après l'avoir dépassé, il coupera l'axe à une certaine distance de celui-ci. Cette distance est appelée distance focale, et le point d'intersection lui-même est son foyer. Tous les objectifs ont deux foyers situés des deux côtés. Sur cette base, il peut être théoriquement prouvé que tous les rayons axiaux, ou les rayons se rapprochant de l'axe optique principal, incidents sur une fine lentille collectrice parallèle à son axe, convergent vers le foyer. L'expérience confirme cette preuve théorique.

Après avoir lancé un faisceau de rayons axiaux parallèles à l'axe optique principal sur une fine lentille à double angle, nous constaterons que ces rayons en émergeront sous la forme d'un faisceau divergent. Si un faisceau aussi divergent frappe notre œil, il nous semblera que les rayons sortent d'un point. Ce point est appelé le foyer imaginaire. Le plan tracé perpendiculairement à l’axe optique principal passant par le foyer de la lentille est appelé plan focal. La lentille a deux plans focaux, situés des deux côtés de celle-ci. Lorsqu'un faisceau de rayons parallèles à l'un des axes optiques secondaires est dirigé vers la lentille, ce faisceau, après sa réfraction, converge vers l'axe correspondant au point de son intersection avec le plan focal.

La puissance optique d'un objectif est l'inverse de sa distance focale. On le détermine à l'aide de la formule :
1/F=D.

L'unité de mesure de cette puissance s'appelle la dioptrie.
1 dioptrie est la puissance optique d'un objectif mesurant 1 m.
Pour les lentilles convexes, cette puissance est positive, tandis que pour les lentilles concaves, elle est négative.
Par exemple : Quelle sera la puissance optique d’un verre de lunettes convexe si F = 50 cm est sa distance focale ?
D = 1/F ; selon la condition : F = 0,5 m ; donc : D = 1/0,5 = 2 dioptries.
La distance focale et, par conséquent, la puissance optique de la lentille sont déterminées par la substance qui compose la lentille et par le rayon des surfaces sphériques la limitant.

La théorie donne une formule par laquelle il peut être calculé :
D = 1/F = (n - 1)(1/R1 + 1/R2).
Dans cette formule, n est la réfraction du matériau de la lentille, R1, 2 sont les rayons de courbure de la surface. Les rayons des surfaces convexes sont considérés comme positifs et ceux des surfaces concaves sont considérés comme négatifs.

La nature de l'image d'un objet obtenue à partir de l'objectif, c'est-à-dire sa taille et sa position, dépend de la localisation de l'objet par rapport à l'objectif. L'emplacement d'un objet et sa taille peuvent être trouvés à l'aide de la formule de la lentille :
1/F = 1/j + 1/f.
Pour déterminer le grossissement linéaire de la lentille, on utilise la formule :
k = f/d.

La puissance optique d’une lentille est une notion qui nécessite une étude approfondie.