Пре 1590-их, једноставна сочива још од Римљана и Викинга дозвољавала су ограничено увећање и једноставне наочаре. Зацхариас Јансен и његов отац комбиновали су сочива од једноставних лупа за изградњу микроскопа и одатле су микроскопи и телескопи променили свет. Разумевање жижне даљине сочива било је пресудно за комбиновање њихових моћи.
Врсте сочива
Постоје две основне врсте сочива: конвексне и конкавне. Конвексна сочива су у средини дебља него на ивицама и доводе до тога да се светлосни зраци приближавају тачки. Конкавне сочива су на ивицама дебље него у средини и узрокују разилажење светлосних зрака.
Конвексна и конкавна сочива долазе у различитим конфигурацијама. Плано-конвексна сочива су равна са једне, а конвексна са друге стране, док су би-конвексна (такође названа двоструко конвексна) сочива конвексна са обе стране. Равноконкавна сочива су на једној страни равна, а на другој удубљена, док су двоконкавна (или двоструко удубљена) сочива конкавна на обе стране.
Комбинована конкавна и конвексна сочива која се називају конкавно-конвексна сочива се чешће називају позитивним (конвергентним) менискусним сочивима. Ова сочива је на једној страни конвексна, а на другој удубљена површина, а полупречник на конкавној страни је већи од полупречника конвексне странице.
Комбинована конвексна и конкавна сочива која се називају конвексно-конкавна сочива чешће се називају негативна (дивергентна) менискусна сочива. Ова сочива, као и конкавно-конвексна сочива, имају конкавну и конвексну страну, али је полупречник на конкавној површини мањи од полупречника на конвексној страни.
Физичка даљина жижне даљине
Жижна даљина сочивафје растојање од сочива до жаришне тачкеФ. Светлосни зраци (једне фреквенције) који путују паралелно са оптичком осом конвексне или конкаво-конвексне сочиве срешће се у фокусној тачки.
Конвексна сочива конвертују паралелне зраке у фокусну тачку са позитивном жижном даљином. Будући да светлост пролази кроз сочиво, растојања позитивне слике (и стварне слике) налазе се на супротној страни сочива од објекта. Слика ће бити обрнута (према горе) у односу на стварну слику.
Удубљена сочива одвајају паралелне зраке од жаришне тачке, имају негативну жижну даљину и формирају само виртуелне, мање слике. Негативне удаљености слике формирају виртуелне слике на истој страни сочива као и објекат. Слика ће бити оријентисана у истом смеру (десно горе) као и оригинална слика, само мања.
Формула жижне даљине
Проналажење жижне даљине користи формулу жижне даљине и захтева познавање удаљености од оригиналног објекта до сочивауи удаљеност од сочива до сликев. Формула сочива каже да је инверзна удаљеност од објекта плус удаљеност до слике једнака инверзној фокалној удаљеностиф. Једначина је математички написана:
\ фрац {1} {у} + \ фрац {1} {в} = \ фрац {1} {ф}
Понекад се једначина жижне даљине записује као:
\ фрац {1} {о} + \ фрац {1} {и} = \ фрац {1} {ф}
гдеоодноси се на удаљеност од објекта до сочива,иодноси се на удаљеност од сочива до слике ифје жижна даљина.
Растојања се мере од објекта или слике до пола сочива.
Примери жижне даљине
Да бисте пронашли жижну даљину сочива, измерите растојања и прикључите бројеве у формулу жижне даљине. Обавезно користите иста мерења.
Пример 1: Измерено растојање од сочива до објекта је 20 центиметара, а од сочива до слике 5 центиметара. Попуњавањем формуле жижне даљине добија се:
\ фрац {1} {20} + \ фрац {1} {5} = \ фрац {1} {ф} \\ \ текст {или} \; \ фрац {1} {20} + \ фрац {4} {20} = \ фрац {5} {20} \\ \ тект {Смањивање збира даје} \ фрац {5} {20} = \ фрац {1} {4}
Жижна даљина је према томе 4 центиметра.
Пример 2: Измерено растојање од сочива до објекта је 10 центиметара, а од сочива до слике 5 центиметара. Једначина жижне даљине показује:
\ фрац {1} {10} + \ фрац {1} {5} = \ фрац {1} {ф} \\ \ тект {Тада} \; \ фрац {1} {10} + \ фрац {2} {10} = \ фрац {3} {10}
Смањење овога даје:
\ фрац {3} {10} = \ фрац {1} {3.33}
Жижна даљина сочива је, према томе, 3,33 центиметра.