Soczewka skupiająca — gdzie powstanie obraz?

Co się właśnie stało?

Przedmiot daleko przed soczewką dał obraz mniejszy i odwrócony do góry nogami. Tak działa aparat i Twoje oko — obraz na siatkówce też jest odwrócony (mózg go „obraca").

Jak soczewka tworzy obraz — trzy promienie:

• równoległy do osi → załamuje się przez ognisko $F$, • przez środek soczewki → prosto, bez załamania, • przez ognisko przednie → dalej równolegle do osi. Gdzie się przetną — tam obraz.

Równanie soczewki:

$f$ — ogniskowa, $x$ — odległość przedmiotu, $y$ — odległość obrazu.

Jak duży jest obraz? Powiększenie:

$p > 1$ powiększony, $p < 1$ pomniejszony.

Wszystko zależy, gdzie postawisz przedmiot:

dalej niż 2f → rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony (aparat i oko), między f a 2f → rzeczywisty, odwrócony, powiększony (rzutnik), bliżej niż f → pozorny, prosty, powiększony, po tej samej stronie (lupa).

Punkt graniczny x = f:

Promienie po soczewce biegną równolegle i nie przecinają się — obraz ucieka do nieskończoności. Dlatego w mianowniku $x - f$ pojawia się zero.

Po co Ci to na maturze:

Równanie $\tfrac{1}{f}=\tfrac{1}{x}+\tfrac{1}{y}$ plus znak wyniku ($y>0$ rzeczywisty, $y<0$ pozorny) rozwiązuje każde zadanie o soczewce. Reszta to konstrukcja trzech promieni.

Zapamiętaj: ta sama soczewka jest aparatem, rzutnikiem albo lupą — zależnie tylko od tego, czy przedmiot stoi dalej niż 2f, między f a 2f, czy bliżej niż f.