Наиболее важное применение преломления света – это использование линз, которые обычно делают из стекла. На рисунке вы видите поперечные разрезы различных линз. Линзой называют прозрачное тело, ограниченное сферическими или плоско-сферическими поверхностями. Всякая линза, которая в средней части тоньше, чем по краям, в вакууме или газе будет рассеивающей линзой. И наоборот: всякая линза, которая в средней части толще, чем по краям, будет собирающей линзой.

Для пояснений обратимся к чертежам. Слева показано, что лучи, идущие параллельно главной оптической оси собирающей линзы, после неё «сходятся», проходя через точку F – действительный главный фокус собирающей линзы. Справа показано прохождение лучей света через рассеивающую линзу параллельно её главной оптической оси. Лучи после линзы «расходятся» и кажутся исходящими из точки F', называемой мнимым главным фокусом рассеивающей линзы. Он не действительный, а мнимый потому, что через него лучи света не проходят: там пересекаются лишь их воображаемые (мнимые) продолжения.

В школьной физике изучаются только так называемые тонкие линзы, которые вне зависимости от их симметричности «в разрезе» всегда имеют два главных фокуса, расположенные на равных расстояних от линзы. Если лучи направлять под углом к главной оптической оси, то мы обнаружим множество других фокусов у собирающей и/или рассеивающей линзы. Эти, побочные фокусы, будут находиться в стороне от главной оптической оси, но по-прежнему попарно на равных расстояниях от линзы.

1. В этом параграфе мы намерены рассмотреть ...
2. На верхнем рисунке изображены ...
3. Как правило, линза – это стеклянное изделие, ...
4. В вакууме или газе линза будет рассеивать свет, если она ...
5. В вакууме или газе линза будет «собирать» свет, если она ...
6. Для пояснения собирающего или рассеивающего характера линзы мы ...
7. В главном действительном фокусе всегда сходятся лучи, проходящие ...
8. Что можно наблюдать с помощью рассеивающей линзы?
9. Кажущийся «исход» лучей из точки F` даёт нам право назвать её ...
10. Фокус рассеивающей линзы не является действительным, так как ...

Линзой можно не только собирать или рассеивать лучи. При помощи линз можно получать увеличенные и уменьшенные изображения предметов. Например, благодаря собирающей линзе на экране получается увеличенное и перевёрнутое изображение золотой статуэтки (см. рисунок).

Опыты показывают: отчётливое изображение возникает, если предмет, линза и экран расположены на определённых расстояниях друг от друга. В зависимости от них изображения могут быть перевёрнутыми или прямыми, увеличенными или уменьшенными, действительными или мнимыми.

Ситуация, когда расстояние d от предмета до линзы больше её фокусного расстояния F, но меньше двойного фокусного расстояния 2F, описана во второй строке таблицы. Именно это мы и наблюдаем со статуэткой: её изображение действительное, перевёрнутое и увеличенное.

Если изображение действительное, его можно спроецировать на экран. При этом изображение будет видно из любого места комнаты, из которого виден экран. Если изображение мнимое, то его нельзя спроецировать на экран, а можно лишь увидеть глазом, располагая его определённым образом по отношению к линзе (нужно смотреть «в неё»).

Опыты показывают, что рассеивающие линзы дают уменьшенное прямое мнимое изображение при любом расстоянии от предмета до линзы.

11. Главные или побочные фокусы всегда располагаются парно на равных расстояниях от линзы, если ...
12. Линзы способны не только преломлять отдельные лучи, но и создавать ...
13. Увидеть увеличенное изображение статуэтки мы смогли ...
14. Почему мы уверены, что изображения бывают не всегда отчётливыми?
15. При различных взаимных расположениях предмета и линзы ...
16. Увеличенное перевёрнутое действительное изображение предмета возникает на экране, если ...
17. Действительное изображение всегда ...
18. Действительное изображение можно увидеть ...
19. Мнимое изображение можно увидеть только ...
20. Что показывают опыты с рассеивающими линзами? Они всегда создают ...