Les lentilles sont généralement des matériaux en verre ou en plastique avec deux surfaces à travers lesquelles la lumière passe. Ils produisent des images qui peuvent être des agrandissements ou des réductions d'un sujet. Une surface de lentille peut être plate, concave ou convexe. Dans une lentille convergente, les rayons lumineux qui traversent la lentille convergent vers un point focal de son côté opposé. Dans une lentille divergente, les rayons émergent de la lentille comme s'ils venaient d'un point focal de son côté opposé. Dans chaque cas, la distance entre le point focal et l'axe vertical de la lentille est la distance focale.

Forme

Les surfaces d'une lentille convergente sont convexes vers l'extérieur et leurs focales. sont positifs. Une surface de lentille concave vers l'extérieur est une lentille divergente avec une distance focale négative. Le rayon de courbure d'une lentille est le rayon d'une sphère imaginaire à partir de laquelle la surface de la lentille a été coupée.

Indice de réfraction

La propriété optique d'un matériau de lentille est son indice de réfraction. D'abord défini par le mathématicien néerlandais Willebrord Snellius au 17ème siècle, c'est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans le matériau en question. L'indice de réfraction de l'eau est de 1,33 et pour le verre de 1,5.

Thin Lens

L'axe optique d'une lentille est une ligne droite passant par le milieu de la surface de chaque lentille. Une lentille mince a une épaisseur négligeable à ce stade par rapport à sa longueur focale. La lentille se courbe, ou réfracte, la lumière instantanément dans un plan central qui est vertical à l'axe optique. L'inverse de la distance focale d'une lentille mince est égal à l'indice de réfraction multiplié par la somme du rayon de courbure de chaque surface de lentille.

Plans principaux

En réalité, les calculs de La distance focale d'un système de lentilles doit tenir compte de la distance entre les surfaces de la lentille. Les plans principaux sont des concepts mathématiques de surfaces dans le système de lentilles où la réfraction se produit. Le système le plus simple a un plan principal avant où un faisceau lumineux frappe la lentille et un plan principal arrière où il émerge. Ces plans sont perpendiculaires à l'axe optique et traversent l'axe en des points principaux, aussi appelés points nodaux.

Thick Lens

L'équation de Gullstrand, du nom de l'ophtalmologiste suédois du 20ème siècle Allvar Gullstrand, est un formule mathématique pour calculer la distance focale d'une lentille épaisse. Il relie la distance focale de l'ensemble de la lentille à l'épaisseur de la lentille sur l'axe optique, à l'indice de réfraction du matériau de la lentille et à la distance focale de chaque surface. La distance focale de surface individuelle est la distance entre chaque point focal et son point nodal dans la lentille.