Введение в оптику

2. Геометрическая оптика

4-й случай. Объект еще более приблизился к линзе и находится между двойным и одинарным фокусным расстоянием от нее (см. рис. 10, г). Полученное изображение по размерам больше самого объекта, съемка выполняется с увеличением. Изображение обратное действительное, но увеличенное; в отличие от ранее описанных случаев масштаб изображения больше единицы: 1/m>1.
На практике этот случай называется макросъемкой и используется при фотографировании очень мелких предметов, например насекомых, цветов и листьев, деталей мелких механизмов и т. д. Съемка в этом случае возможна только с помощью специальных приспособлений, позволяющих удалить объектив от пленки на расстояние большее, чем удвоенное фокусное.

5-й случай. Объект находится в главном переднем фокусе линзы (рис. 10, д). Его изображение получится в пространстве предметов, в бесконечном удалении от линзы. Масштаб изображения равен бесконечности:

Этот случай на практике не используется.

6-й случай. Объект располагается от линзы на расстоянии меньшем, чем фокусное расстояние (рис. 10, е). Нетрудно убедиться, что лучи, прошедшие сквозь линзу, не только не пересекутся в пространстве изображений или пойдут параллельно, как в предыдущем случае, но даже разойдутся. В этом случае невозможно получить действительное изображение, где бы мы ни располагали пленку. Поэтому в фотографической практике объекты никогда не размещают на расстоянии, меньшем, чем фокусное расстояние объектива. Однако если в пространстве изображений будет находиться глаз наблюдателя (см. рис. 10, е), то ему будет казаться, что лучи исходят не из точки А, а из точки а, в которой пересекаются лучи, продолженные влево, в пространство предметов, и он увидит увеличенное прямое, но мнимое изображение предмета, сфотографировать которое нельзя. Такое изображение можно наблюдать, рассматривая мелкие объекты в обычную лупу, где оно будет увеличенным, прямым.

Ход лучей в рассеивающей линзе. Если представить рассеивающую линзу, например двояковогнутую, в виде ряда составленных друг с другом усеченных призм, можно убедиться, что параллельный пучок лучей, падающих на линзу, выйдет из нее расходящимся (рис. 11). Поэтому с помощью рассеивающей линзы нельзя построить действительного изображения. Но если посмотреть на параллельный пучок лучей со стороны пространства изображений, наблюдателю покажется, что лучи сходятся в точке F', являющейся пересечением этих лучей. Эта точка называется мнимым фокусом рассеивающей линзы, так как в действительности лучи в нем не пересекаются, а есть лишь иллюзия их пересечения.

Рис. 11. Ход лучей в рассеивающей линзе

С помощью одной рассеивающей линзы нельзя получить действительное изображение и сфотографировать его, но значение рассеивающих линз различной формы очень велико, так как с их помощью, комбинируя их с собирающими линзами, можно исправить недостатки (аберрации) объективов (эти свойства линз описаны далее) и тем самым улучшить качество изображения.
Рассеивающие линзы позволяют изменять фокусное расстояние объектива, а следовательно, и масштаб изображения.

Продолжение