л
32
∑
ЛАВАЛЬ СОПЛОСЫ – ЛЮМИНОФОР
605
1-сызба. Линзаның жалпы көрінісі
ЛИНЗА (латынша «ленз – жасымық») – өзінің немесе шағылысқан сәулемен
жарықталатын заттардың оптикалық кескіндерін тудыру, жарық сәулені сын-
дыратын қасиеті болатын екі бетпен шектелген мөлдір дене. Ол – оптикалық
жүйенің негізгі бөліктерінің бірі. Шектелетін беттерінің пішіндеріне сәйкес
линза
сфералық, цилиндрлік не басқа пішінді болуы мүмкін. Екі бетінің ортақ
симметрия осі болатын линза (әсіресе жасалуы оңай сфералық линза) көбірек
қолданылады. Линза көбінесе оптикалық немесе органикалық әйнектен жаса-
лады. Спектрдің
ультракүлгін аймағында жұмыс істеуге арналған линза кварц,
флюорит, фторлы литий, т.б. заттардың кристалынан, ал инфрақызыл аймақтағы
зерттеулерде қолданылатын линза әйнек, кремний, германий, флюорит, фторлы
литий, иодты цезийдің ерекше cұрыптарынан (сорттарынан) дайындалады.
Оське симметриялы линзаның оптикалық қасиетін сипаттағанда, негізінен
оның осіне өте кіші бұрышпен түскен сәулелер (сәулелердің параксиалды
(осьпен бағыттас) шоқтар) қарастырылады. Линзаның осы сәулелерге тигізетін
әсері оның
бас жазықтықтарының осьпен қиылысушы бас нүктелерінің (
Н
және Н'), сондай-ақ алдыңғы және артқы
бас фокустары (тоғыстары) (
F және
F')
бойынша анықталады (сызбаға қараңыз). НF=f және Н'F'=f' кесінділері линзаның
фокуст ар қашықтығы деп аталған (линзаның екі жағындағы ортаның сыну
көрсеткіштері бірдей болса, онда әрқашан f=f'). Линза бетінің оның осімен
қиылысатын нүктелері линзаның төбе сі деп аталған. Параллель сәулелерді бір
нүктеге тоғыстыратын линза жинақт ауыш линза деп аталған. Жинақтауыш
линзаның осіне параллель түскен сәулелер, линзаның бас фокусында қиылысады.
Мұндай линза үшін f' әрқашан оң болады. Шашыратқыш линзаның осіне түскен
сәулелер сынып өткен соң бір-бірімен қиылыспайды. Ал сынған сәулелердің со-
зындысы қиылысатын нүкте линзаның жалған фокусы деп аталған. Мұндай
линза үшін f'<0. Линзаның осіне түскен сәулелерді сындыру әсерінің өлшеуіші
оның о п т и ка л ы қ к ү ш і (Ф) болады. Ол фокус
аралығына кері шама – Ф=1/f '. Линзаның
оптикалық күші диоптриямен (м
-1
) өлшенеді.
Жинақтауыш линзаның оптикалық күші
оң (Ф>0), ал шашыратқыш линзаның
оптикалық күші теріс (Ф<0) болады.
Сондықтан
жинақтауыш линза оң,
ал шашыратқыш линза теріс линза
деп аталған. Ф=0 болатын линза да
қолданылады. Ол афокальді линза
л
32
∑
ЛАВАЛЬ СОПЛОСЫ – ЛЮМИНОФОР
606
2-сызба. Линзадағы сәуле жолдары: а –
жинақтағыш; б – шашыратқыш линза
делінген (оның фокустық қашықтығы шексіздікке тең). Бұл линзалар сәулелерді
жинақтамайды және шашыратпайды, бірақ та аберрация тудырады және айна-
лы-линзалы объективтерде аберрацияның есесін қайтару (компенсациялау) үшін
пайдаланылады. Сфералық беттермен шектелген линзаның оптикалық қасиетін
анықтайтын параметрлер линза беттерінің қисықтық радиусы (r
1
және r
2
), линзаның
осі бойынша алынған қалыңдығы (d) және линза жасалған материалдың сыну
көрсеткіші (п) арқылы өрнектеледі. Мысалы, линзаның фокус аралығы мен
оптикалық өсі арасындағы байланыс:
Ф =
1
�′
= (n – 1) (
1
��
-
1
��
) +
�
��1�
2
�
���
��
.
(1)
Егер линзаның қалыңдығы оны
шектеуші беттердің қисықтық радиуста-
рынан әлдеқайда кіші (d < < r
1
, d < < r
2
)
болса, ондай линза ж ұ қ а л и н з а деп
аталады. Егер (1) қатынастың 2-жартысы
ескерілмейтін болса, онда жұқа линзаның
оптикалық күшінің өрнегі шығады.
Негізгі (кардиналды) нүктелердің қалпы
белгілі болғанда линза шығаратын нүктенің
оптикалық кескінінің (1-сызба) қалпы мына
формула бойынша анықталады:
�
хх' = f ·f ' = – fʹ ʹ
2
;
� ′
= –
�
�
= –
�′
�′
= V, ( 2 )
мұндағы V – линзаның сызықтық ұлғаюы,
l және l' – нүкте мен оның кескінінің оське
дейінгі қашықтығы (егер ол осьтен жоғары орналасса оң болады), х – алдыңғы фо-
кустан нүктеге дейінгі қашықтық, х' – артқы фокустан кескінге дейінгі қашықтық.
Егер t және t' – бас нүктеден зат пен кескіннің жазықтығына дейінгі қашықтық
болса, онда
(х = t – f, х' = t' – f '); f '/t'+f /t = 1 немесе
1
/t' – 1 / t = 1 / f '. (3).
Жұқа линзада
t және
t'-ты линзаның сәйкес беттерінен бастап есептеуге болады.
(2) және (3) теңдіктерден нүкте (нақты көзден) линзаның фокусіне жақындаған
сайын кескіннен линзаға дейінгі қашықтық ұзара түседі; егер нүкте фокустың
алдыңғы жағында орналасқан болса жинақтауыш линза нүктенің нақты ке скінін
береді; егер нүкте фокустар аралығында орналасса, оның кескіні – жорымал
ке скін болады;
шашыратқыш линза әрқашан жорымал кескін шығарады.
Акустикалық линза – дыбыстық толқындарды фокустауға арналған құрылғы.
Жинақтағыш линза – параллель жарық шоғын фокусталатын (тоғысталатын)
