Ohuet linssit
Ohut linssi muuttaa säteiden suuntaa taittumisen avulla. Sädekuva antaa geometrian ensin; sen jälkeen linssiyhtälö yhdistää polttovälin, esine-etäisyyden ja kuvaetäisyyden, kun samaa merkkisopimusta käytetään johdonmukaisesti.
Kokoavat ja hajottavat linssit
Kokoavalla linssillä on tässä merkkisopimuksessa positiivinen polttoväli, ja se kokoaa akselin suuntaiset säteet todelliseen polttopisteeseen. Hajottavalla linssillä f on negatiivinen ja säteet näyttävät tulevan virtuaalisesta polttopisteestä tulopuolelta.
Polttovälin merkki erottaa siis kaksi perustapausta ja auttaa ennustamaan, onko kuva todennäköisesti todellinen vai virtuaalinen.
Kolme pääsädettä
Akselin suuntainen säde kulkee kokoavan linssin jälkeen kauemman polttopisteen kautta. Optisen keskipisteen kautta kulkeva säde jatkaa ohuessa mallissa likimain suoraan, ja läheisen polttopisteen kautta tuleva säde lähtee akselin suuntaisena.
Kaksi oikein piirrettyä sädettä riittää kuvan paikan löytämiseen; kolmas toimii tarkistuksena. Hajottavassa linssissä säteiden jatkeet piirretään taaksepäin virtuaalisen kuvan löytämiseksi.
Linssiyhtälö ja suurennus
1/f=1/dₒ+1/dᵢ ja m=−dᵢ/dₒ. Positiivinen dᵢ tarkoittaa tässä todellista kuvaa linssin toisella puolella.
Negatiivinen m merkitsee ylösalaisin olevaa kuvaa ja positiivinen m oikein päin olevaa kuvaa. |m| kertoo kuvan koon suhteessa esineeseen.
Ohutlinssilaskin
Esineen paikka muuttaa kuvan luonnetta
Kokoavalla linssillä dₒ>f tuottaa todellisen käänteisen kuvan. Kun dₒ Kun dₒ=f, ulostulevat säteet ovat yhdensuuntaisia ja ideaalinen kuvaetäisyys kasvaa rajatta.
Piirrä ennen laskemista
Nopea sädekuva kertoo odotettavan kuvatyypin ja merkit ennen algebraa. Jos laskettu merkki on ristiriidassa kuvan kanssa, tarkista merkkisopimus ja sijoitukset.
Ohutlinssimalli sivuuttaa linssin paksuuden sekä esimerkiksi pallo- ja väripoikkeaman. Se on tarkin paraaksiaalisille säteille ja optisesti ohuelle linssille.
Ratkaistuja esimerkkejä
1. Todellinen kuva
f=10 cm ja dₒ=30 cm.
Ratkaisu
dᵢ=15 cm ja m=−0,50.
2. Polttovälin sisäpuolella
f=10 cm ja dₒ=5 cm.
Ratkaisu
dᵢ=−10 cm, m=+2: virtuaalinen ja oikein päin.
3. Hajottava linssi
f=−12 cm, dₒ=24 cm.
Ratkaisu
dᵢ=−8 cm, joten kuva on virtuaalinen.
Merkkisopimus on pidettävä yhtenäisenä koko tehtävän ajan. Eri oppikirjat voivat käyttää erilaisia sopimuksia, mutta fyysinen kuva ei muutu. Kun linssi on paksu tai säteet kulkevat kaukana optisesta akselista, päätytasot ja aberraatiot on otettava huomioon tarkemmassa mallissa.