Leće

Leća je optički instrument koji je napravljen od prozirnog materijala. Ovisno o zakrivljenosti površina leća i njihovoj funkciji, razlikujemo konvergentne i divergentne leće. Za razliku od zrcala koja reflektiraju zrake svjetlosti, kroz leće svjetlost prolazi, tj. lomi se. Karakteristične točke i udaljenosti kod leća vrlo su slične onima kod zrcala. Temeljna je razlika što leće imaju dva fokusa jer su izrađene od dviju zakrivljenih površina.

Osim toga, leće karakterizira njihova jakost $j$ čija je mjerna jedinica dioptar:

Jednadžba leće jednaka je jednadžbi zrcala, a povećanje računamo na isti način.

S obzirom na to da su leće prozirne i lome zrake svjetlosti, realna slika kod leća nastaje na mjestu gdje se zrake lome (s druge strane leće) dok virtualna slika nastaje u slučaju da se zrake loma nigdje ne sijeku već moramo naći sjecište njihovih produžetaka.

Konvergentna leća

Konvergentna leća je deblja iznutra. Zovemo ju i sabirnom lećom jer sabire tj. "skuplja" u fokus sve zrake koje dolaze paralelno optičkoj osi i lome se kroz ovu leću.

Sve vrste konvergentnih leća zovemo i plus lećama te vrijednost njihove žarišne daljine uvijek uzimamo kao pozitivan broj $f > 0$.

Pri određivanju slike koja nastaje lomom svjetlosti na konvergentnoj leći, crtamo i koristimo 3 karakteristične zrake:

1. Zraka svjetlosti koja dolazi paralelno optičkoj osi lomi se na leći prema fokusu.
2. Zraka koja prolazi tjemenom leće, lomom na leći zadržava isti smjer.
3. Zraka koja prolazi fokusom $F$ na leći se lomi paralelno optičkoj osi.

Slike konvergentne leće

Slike konvergentne leće analogne su onima konkavnog zrcala kada predmet postavljamo na određenu udaljenost.

Slika koja nastaje kada je udaljenost predmeta od tjemena leće veća od polumjera zakrivljenosti ($a > R$) bit će umanjena, obrnuta i realna ($b>0$).

U slučaju kada se predmet nalazi u centru zakrivljenosti, nastaje slika jednake veličine kao predmet ($y = -y'$) i jednako udaljena od tjemena leće kao i predmet ($a = b = R$). Ta je slika obrnuta i realna.

Ako se predmet nalazi između centra zakrivljenosti $C$ i fokusa $F$ (f < a < R), nastaje uvećana, obrnuta i realna slika.

Kada predmet postavimo u fokus leće karakteristične zrake se ne sijeku i slika nastaje u beskonačnosti ($b = \infty$).

Ako predmet postavimo između fokusa i tjemena zrcala, slika koja nastaje uvećana je, uspravna i nalazi se na sjecištu produžetaka karakterističnih zraka. To znači da je ta slika i virutalna ($b < 0$).

Divergentna leća

Divergentna leća je omeđena takvim plohama da je u sredini tanja. Zovemo ju i rastresna leća jer širi zrake svjetlosti koje dolaze paralelno optičkoj osi.

Sve vrste divergentnih leća zovemo i minus lećama te vrijednost njihove žarišne daljine uvijek uzimamo kao negativan broj $f < 0$.

Lomom svjetlosti na divergentnoj leći uvijek nastaje uspravna, umanjena i virtualna slika (analogno konveksnom zrcalu). Lomljene zrake nikad se ne sijeku već samo njihovi produžetci.