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 grossissements ou des réductions d'un sujet. Une surface de la lentille peut être plate, concave ou convexe. Dans une lentille convergente, les rayons lumineux qui passent à travers la lentille convergent vers un point focal à son côté opposé. Dans une lentille divergente, les rayons sortent de la lentille comme si elles provenaient d'un point focal sur son côté opposé. Dans chaque cas, la distance entre le point focal et l'axe vertical de la lentille est la longueur focale.
Forme
Les surfaces d'une lentille convergeant sont convexes vers l'extérieur et leurs distances focales sont positives. Une surface de lentille qui est concave vers l'extérieur est une lentille divergente ayant une longueur 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 coupé.
Indice de réfraction
La propriété optique du matériau de la lentille est son indice de réfraction. Tout d'abord défini par le mathématicien hollandais Willebrord Snellius au 17ème siècle, il est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans la matière en question. L'indice de réfraction de l'eau est 1,33 et pour le verre, il est de 1,5.
Objectif Thin
L'axe optique d'une lentille est une ligne droite passant par le point central de chaque surface de la lentille. Une lentille mince a une épaisseur négligeable à ce point par rapport à sa longueur focale. La lentille se plie ou se réfracte, de la lumière instantanément à un plan central qui est perpendiculaire à l'axe optique. La réciproque 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 la lentille.
Avions principaux
En réalité, le calcul de la distance focale d'un système optique doit tenir compte de la distance entre les surfaces de la lentille. plans principaux sont des concepts mathématiques de surfaces à l'intérieur du système de lentilles où la réfraction se produit. Le système le plus simple a un plan principal avant où un faisceau de lumière frappe la lentille et un plan principal de retour là où il émerge. Ces plans sont perpendiculaires à l'axe optique et l'axe se croisent en des points principaux, appelés aussi points nodaux.
Objectif épais
L'équation de Gullstrand, nommé d'après ophtalmologue suédois du 20e siècle Allvar Gullstrand, est une formule mathématique pour calculer la distance focale d'une lentille épaisse. Elle se rapporte à la distance focale de l'ensemble de la lentille à l'épaisseur de lentille au niveau de l'axe optique, l'indice de réfraction du matériau de la lentille et la distance focale de chaque surface. La longueur focale de surface individuelle est la distance entre chaque point focal et son point nodal au sein de la lentille.