Tanke leče
Tanka leča spremeni smer žarkov z lomom. Najprej je smiselno s konstrukcijo žarkov napovedati lego in vrsto slike, šele nato uporabiti enačbo tanke leče. Predznaki so uporabni le, če dosledno uporabljamo eno dogovorjeno konvencijo.
Zbiralne in razpršilne leče
Zbiralna leča ima v tukajšnji konvenciji pozitivno goriščno razdaljo in vzporedne žarke zbere v realnem gorišču. Razpršilna leča ima negativno goriščno razdaljo; po prehodu se žarki razhajajo, kot da prihajajo iz gorišča na strani predmeta.
Trije glavni žarki
Pri zbiralni leči se žarek, vzporeden z osjo, po lomu usmeri skozi oddaljeno gorišče; žarek skozi bližnje gorišče izstopi vzporedno; žarek skozi optično središče je v idealnem modelu približno neodklonjen. Za določitev slike sta dovolj dva pravilno izbrana žarka.
Pri razpršilni leči vzporedni žarek izstopi tako, kot da prihaja iz bližnjega gorišča. Podaljški izhodnih žarkov nazaj se sekajo na strani predmeta, zato pri realnem predmetu nastane navidezna in pokončna slika. Za njeno konstrukcijo zadoščata dva pravilno izbrana žarka.
Enačba tanke leče in povečava
Uporabljamo 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ in m = −dᵢ/dₒ. Tu je f > 0 za zbiralno lečo, f < 0 za razpršilno; dₒ > 0 za realni predmet in dᵢ > 0 pomeni realno sliko.
Račun za tanko lečo
Lega predmeta spremeni vrsto slike
Pri zbiralni leči lahko predmet zunaj gorišča ustvari realno obrnjeno sliko. Predmet znotraj goriščne razdalje ustvari navidezno, pokončno in povečano sliko. Razpršilna leča z realnim predmetom v idealnem modelu daje navidezno, pokončno in pomanjšano sliko.
Realno sliko lahko projiciramo na zaslon, ker se žarki v njeni legi dejansko sekajo. Navidezne slike v navidezni legi ni mogoče ujeti na zaslon.
Najprej geometrija, nato račun
Pred vstavljanjem števil nariši vsaj dva glavna žarka in predvidi, ali bo slika realna ali navidezna, pokončna ali obrnjena, povečana ali pomanjšana. Predznaki iz enačbe se morajo ujemati z geometrijo.
Model tanke leče zanemari debelino leče in aberacije; realni optični sistemi jih zmanjšujejo z več elementi.
Pri preverjanju rezultata je koristno ločiti tri podatke. Predznak dᵢ pove, ali je slika realna ali navidezna; predznak povečave m določa orientacijo; vrednost |m| pa pove, ali je slika večja ali manjša od predmeta. Žarkovni diagram naj te tri lastnosti napove še pred vstavljanjem števil v enačbo.
Rešeni primeri
1. Realna slika zbiralne leče
Zbiralna leča ima f = +10 cm in dₒ = 30 cm. Izračunaj dᵢ in m.
Rešitev
1/dᵢ = 1/10 − 1/30 = 1/15, zato dᵢ = +15 cm. m = −15/30 = −0,50: slika je realna, obrnjena in pol manjša.
2. Predmet znotraj gorišča
Pri isti leči f = +10 cm postavi predmet na dₒ = 5,0 cm.
Rešitev
1/dᵢ = 1/10 − 1/5 = −1/10, zato dᵢ = −10 cm. Slika je navidezna in m = +2: pokončna ter dvakrat povečana.
3. Razpršilna leča
Razpršilna leča ima f = −12 cm in dₒ = +24 cm. Izračunaj dᵢ.
Rešitev
1/dᵢ = 1/(−12) − 1/24 = −1/8, zato dᵢ = −8,0 cm. Slika je navidezna na strani predmeta.