Законы отражения и преломления света применяют при использовании линз разной формы, сделанные из стекла. На рисунке изображены разные виды линз, которые в зависимости от формы дают увеличенные или уменьшенные изображения предмета.

Линза– это прозрачное тело, ограниченное либо двумя сферическими, либо одной сферической и одной плоской поверхностями.

Виды линз:

1. Собирающие:

- двояковыпуклые

- плосковыпуклые

- вогнуто-выпуклые.

Собирающая линза– это линза, при прохождении через которую параллельных друг другу лучей происходит их пересечение в одной точке, то есть световые лучи всегда сходящиеся.

2. Рассеивающие:

- двояковогнутые

- плосковогнутые

- выпукло-вогнутые.

Рассеивающаяся линза– это линза, после прохождения через которую параллельных друг другу лучей происходит их рассеяние.

Как показано на рисунке, лучи после линзы «расходятся», но они кажутся исходящими из точки F', называемой мнимым главным фокусом рассеивающей линзы. Почему мнимый фокус? Через него лучи света не проходят, а пересекаются их воображаемые продолжения. Точка находится на оптической оси с той же стороны, с которой падает свет на линзу.

На практике чаще находят применение тонкие линзы, так как толщина линзы много меньше радиусов кривизны её сферических границ и расстояния от линзы до предмета.

Точки и линии любой линзы:

1. Главная оптическая ось– прямая, проходящая через центр линзы – О1О2.

Точка О – оптический центрлинзы.

2. Точка F – главный фокус линзы. В этой точке лучи сходятся после преломления через собирающую линзу. Этот фокус называют действительным главным. Мнимый фокус линзы, если линза рассеивающая.

Иногда лучи направлены под некоторым углом к оптической оси, то появляется множество других фокусов у собирающей или рассеивающей линзы. Их называют побочными фокусами, и они будут находиться попарно на равных расстояниях от линзы в стороне от главной оптической оси. 

Существует побочная оптическая ось– это любая прямая, проходящая через оптический центр линзы под некоторым углом к ее главной оптической силе.

Обратите внимание на рисунок. Луч падает под углом на собирающуюся линзу, значит, лучи сходятся в главном фокусе линзы за ней. В этом случае проводят через фокус линзы (точку F) плоскость и прямую, проходящую через центр линзы и точку F. Отметим побочный фокус F'. Преломленный луч должен пройти через побочный фокус.

Поскольку фокус собирающей линзы всегда действительный, а фокус рассеивающей линзы всегда мнимый, оптическую силу определяют так: 

оптическая сила линзы D равна обратному значению её фокусного расстояния, взятому с «+», если линза собирающая, и взятому с «–», если линза рассеивающая. 

Единица оптической силы – диоптрия (1 дптр = 1/м).

F – главный фокус линзы, измеряется в системе СИ в м, но и может измеряться в см.

Поведем итоги.

Линзы делятся на два вида: собирающие и рассеивающие. 

У собирающей линзы – действительный фокус, а у рассеивающей – мнимый. 

Оптическая сила обратно пропорциональна фокусу линзы и измеряется в диоптриях.