Фокусное расстояние.

Рассмотрим сначала свойства выпуклой линзы.

Закрепим линзу в оптическом диске и направим на нее пучок лучей, параллельных её оптической оси. Мы увидим, что лучи дважды преломляются - при переходе из воздуха в линзу и при выходе из неё в воздух. В результате этого они изменят своё направление и пересекутся в одной точке, лежащей на оптической оси линзы; эту точку называют фокусом линзы F. Расстояние от оптического центра линзы до этой точки называют фокусным расстоянием линзы; его также обозначают буквой F.

Как видно из опыта, выпуклая линза преобразует пучок параллельных лучей в сходящийся, собирает его в одну точку. Выпуклую линзу называют поэтому собирающей линзой.

У всякой линзы два фокуса - по одному с каждой стороны.

Фокусным расстоянием линзы называют расстояние от оптического центра до одного из фокусов - отрезок О F на рисунке справа. Если через оптический центр линзы провести какую-нибудь прямую, которая не совпадает с главной оптической осью, то получим побочную оптическую ось - прямая О1О 2 на рисунке. Лучи, которые идут параллельно к побочной оптической оси, после преломления в линзе соберутся в точке, которая лежит на побочной оси и называется побочным фокусом - точка F1 на рисунке. Побочных фокусов может быть бесконечно много. Все они лежат на плоскости, которая проходит через главный фокус перпендикулярно к главной оптической оси и называется фокальной плоскостью — пунктир на рисунке.

Пучок параллельных лучей, которые падают на рассеивающую линзу параллельно к её главной оптической оси, после преломления в линзе идёт расходящимся пучком. Если продлить преломленные лучи на другую сторону линзы (пунктир на рисунке слева), то они пересекутся в главном фокусе рассеивающей линзы. Этот фокус воображаемый, в отличие от действительного фокуса собирающей линзы.