Pred 1590-ih so preproste leče, ki so segale že v obdobje Rimljanov in Vikingov, omogočale omejeno povečavo in preprosta očala. Zacharias Jansen in njegov oče sta kombinirala leče iz preprostih povečevalnih očal za izdelavo mikroskopov, od tam pa so mikroskopi in teleskopi spremenili svet. Razumevanje goriščnice leč je bilo ključnega pomena za združitev njihovih moči.
Vrste leč
Obstajata dve osnovni vrsti leč: izbočene in konkavne. Konveksne leče so na sredini debelejše kot na robovih in povzročajo, da se svetlobni žarki konvergirajo do točke. Konkavne leče so na robovih debelejše kot na sredini in povzročajo razhajanje svetlobnih žarkov.
Konveksne in konkavne leče so v različnih konfiguracijah. Ravno konveksne leče so na eni strani ravne, na drugi pa konveksne, medtem ko so dvokonveksne (imenovane tudi dvojno konveksne) leče na obeh straneh. Ravnokonkavne leče so na eni strani ravne, na drugi pa konkavne, dvokonkavne (ali dvokonkavne) leče pa so na obeh straneh konkavne.
Kombinirano konkavno in konveksno lečo, imenovano konkavo-konveksne leče, bolj pogosto imenujemo pozitivna (konvergentna) meniskusna leča. Ta leča je na eni strani izbočena s konkavno površino na drugi strani, polmer na konkavni strani pa je večji od polmera konveksne strani.
Kombinirano izbočeno in konkavno lečo, imenovano konveksno-konkavno lečo, pogosteje imenujemo negativna (divergentna) meniskusna leča. Ta leča ima tako kot konkavno-konveksna leča konkavno in konveksno stran, vendar je polmer na konkavni površini manjši od polmera na konveksni strani.
Fizična razdalja goriščnice
Goriščna razdalja lečefje razdalja od leče do goriščne točkeF. Svetlobni žarki (ene frekvence), ki potujejo vzporedno z optično osjo konveksne ali konkavo-konveksne leče, se bodo srečali v goriščni točki.
Konveksna leča konvertira vzporedne žarke v goriščno točko s pozitivno goriščno razdaljo. Ker gre svetloba skozi lečo, so pozitivne razdalje slike (in resnične slike) na nasprotni strani leče od predmeta. Slika bo obrnjena (navzgor navzdol) glede na dejansko sliko.
Konkavna leča ločuje vzporedne žarke stran od goriščne točke, ima negativno goriščno razdaljo in tvori le navidezne, manjše slike. Negativne razdalje slike tvorijo navidezne slike na isti strani objektiva kot predmet. Slika bo usmerjena v isto smer (desno navzgor) kot izvirna slika, le manjša.
Formula goriščne razdalje
Iskanje goriščnice uporablja formulo goriščnice in zahteva poznavanje razdalje od prvotnega predmeta do lečeuin razdaljo od leče do slikev. Formula leče pravi, da je inverzna razdalja od predmeta in razdalja do slike enaka inverzni goriščni razdaljif. Enačba matematično je zapisana:
\ frac {1} {u} + \ frac {1} {v} = \ frac {1} {f}
Včasih enačbo goriščnice zapišemo kot:
\ frac {1} {o} + \ frac {1} {i} = \ frac {1} {f}
kjeose nanaša na razdaljo od predmeta do leče,jazse nanaša na razdaljo od leče do slike infje goriščna razdalja.
Razdalje se merijo od predmeta ali slike do pola leče.
Primeri goriščnice
Če želite najti goriščno razdaljo leče, izmerite razdalje in vstavite številke v formulo goriščnice. Prepričajte se, da vse meritve uporabljajo isti merilni sistem.
Primer 1: Izmerjena razdalja od leče do predmeta je 20 centimetrov, od leče do slike pa 5 centimetrov. Izpolnjevanje formule goriščne razdalje prinese:
\ frac {1} {20} + \ frac {1} {5} = \ frac {1} {f} \\ \ besedilo {ali} \; \ frac {1} {20} + \ frac {4} {20} = \ frac {5} {20} \\ \ text {Zmanjšanje vsote daje} \ frac {5} {20} = \ frac {1} {4}
Goriščna razdalja je torej 4 centimetra.
2. primer: Izmerjena razdalja od leče do predmeta je 10 centimetrov, razdalja od leče do slike pa 5 centimetrov. Enačba goriščnice prikazuje:
\ frac {1} {10} + \ frac {1} {5} = \ frac {1} {f} \\ \ text {Nato} \; \ frac {1} {10} + \ frac {2} {10} = \ frac {3} {10}
Zmanjšanje tega daje:
\ frac {3} {10} = \ frac {1} {3.33}
Goriščna razdalja leče je torej 3,33 centimetra.