Представьте, что у нас есть собирающая линза с бесконечно большим диаметром. Даст ли такая линза изображение?
Вопрос теоретический, поэтому не надо говорить, что такую линзу сделать нельзя и т.п.
Представьте, что у нас есть собирающая линза с бесконечно большим диаметром. Даст ли такая линза изображение?
Вопрос теоретический, поэтому не надо говорить, что такую линзу сделать нельзя и т.п.
Вначале, для определённости, думаю, следует пояснение к вопросу дополнить утверждением, что линза стеклянная и расположена в воздухе. А теперь ответ: Чтобы линза, не важно положительная или отрицательная, имела бы бесконечно большой диаметр. необходимо, что бы радиусы кривизны её обеих поверхностей были бы бесконечно большими. Т.е. обе поверхности такой линзы должны быть плоскими. Таким образом это будет не линза, а плоскопараллельная пластинка, которая, как известно не изменяет сходимость (расходимость) (параллельность) светового пучка. Следовательно ни какого изображения такая оптическая деталь не построит. Это если строго по науке. Если же учесть Вашу подсказку с глубиной резкости, то становится понятным, что же Вы имеете ввиду. Глубина резкости у такой линзы (объектива) будет равняться нулю при фокусировке на любое расстояние. Но изображение такая линза обязательно построит. Если это собирающая линза (объектив), значит её фокусное расстояние имеет конечную величину. А раз так, то падающий на поверхность линзы световой пучок после линзы станет сходящимся и, следовательно, лучи построят изображение.
Линза с бесконечно большим диаметром изображения не даст. Сейчас попробую это объяснить.
Пусть у нас есть линза с конечным диаметром. Построим ход лучей с этой линзой (на рисунке сплошные линии). Теперь представим, что диаметр линзы стремится к бесконечности. Ясно, что угол при вершине светового конуса, который падает на экран, будет стремиться к 180 градусам. Как правильно заметил Митрофанов Павел, глубина резкости в этом случае будет стремиться к нулю. Следовательно - найти положение экрана, чтобы можно было получить резкое изображение на нем - невозможно.
Картина усугубляется еще и тем, что все объекты, которые нас окружают - объемные. В таком случае, поскольку точки объекта расположены не в одной плоскости, изображение объекта будет располагаться в разных плоскостях. И опять выбрать положение экрана для изображения не удастся при глубине резкости, стремящейся к нулю.
Вывод - диафрагма в оптической системе очень важный элемент.
P. S. Как ни странно, но этот факт почему-то не освещается в учебниках по оптике. Я не поленился и "перерыл" довольно много учебников. Об этом сказано только в учебнике Матвеева ("Высшая школа", 1985г, стр. 140)
и Ландсберга (ФИЗМАТЛИТ, 2003, стр. 291). В других учебниках я этого не нашел.
Может есть и другие учебники, в которых указывается это, но я найти не смог.
Независимо от диаметра изображение будет, но только если объект установить между линзой и фокусом. Фокус линзы можно найти по формуле 1/d-1|f=1/F (где F - фокус). Следует добавить, что четкие контуры невозможны. Изображение будет "мнимым", то есть неконтрастным, размытым.
Даст. И размытия по краям не будет.
Расстояние от края такой линзы до источника (объекта) конечного размера будет бесконечно большим, поэтому и количество света, поступающее на край, а значит, и его вклад в построенное изображение, будут нулевыми.
Добавить комментарий