Soczewka to bryła materiału przezroczystego ograniczona dwiema powierzchniami, z których jedna jest najczęściej kulista, a druga kulista lub płaska. Soczewki wypukłe mają właściwość skupiania promieni świetlnych. Noszą nazwę soczewek skupiających. Soczewki wklęsłe mają właściwości rozpraszania promieni. Noszą nazwę soczewek rozpraszających.

Zdolność skupiająca soczewki jest równa odwrotności ogniskowej


Jedna dioptria jest zdolnością skupiającą soczewki o ogniskowej 1 metr. Jeżeli mamy układ złożony z kilku soczewek, to zdolność skupiająca układu jest sumą zdolności skupiających poszczególnych soczewek.

Równanie soczewki:


, gdzie f - ogniskowa, x - odległość przedmiotu, y - odległość obrazu. Należy pamiętać, że jeżeli obraz powstaje po tej samej stronie, gdzie umieszczony jest przedmiot mówimy o obrazie pozornym. W związku z tym odległość y będzie mniejsza od 0, co przy wyliczeniach z tego wzoru należy uwzględnić zapisując przed wartością y minus. 

OBRAZY W SOCZEWKACH

• soczewka skupiająca 
  
  
   
  Obraz: rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony

Obraz: rzeczywisty, odwrócony, tej samej wielkości

Obraz: rzeczywisty, odwrócony, powiększony 

Obraz nie powstaje 

 
Obraz: pozorny, powiększony, prosty 

• soczewka rozpraszająca 
  
  
   
  Obraz: pozorny, pomniejszony, prosty

Wady soczewek:

Aberracja - nie wszystkie promienie padające na soczewkę załamują się pod tym samym kątem.

Aberracja chromatyczna - różne odległości ogniskowania dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła. Usuwanie wady - przesłony lub soczewki o przeciwnej aberacji

Aberracja sferyczna - polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego - im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia , tym bardziej uginają się promienie świetlne. Usuwanie wady - przesłony lub soczewki o przeciwnej aberacji

Koma- wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy po przejściu przez układ plamkę w kształcie przecinka lub komety. Stopień zniekształcenia jest tym większy im dalej od osi optycznej układu znajduje się źródło światła.

Astygmatyzm - promienie padające w dwóch prostopadłych płaszczyznach są ogniskowane w różnych punktach, inna zdolność skupiająca soczewki w pionie i w poziomie - zniekształcenie obrazu. Przeciwna soczewka. Wywołuje obraz nieostry i zniekształcony.

Dystorsja- różne powiększenie obrazu w zależności od jego odległości od osi optycznej.

Im dalej od osi optycznej (środka obrazu), tym wyraźniej mogą powstawać zniekształcenia obrazu.

Wady wzroku:

Krótkowzroczność - obrazy ogniskowane są przed siatkówką. Krótkowzroczność koryguje się przy pomocy soczewek rozpraszających. 

Nadwzroczność (dalekowzroczność) - obraz powstaje za siatkówką, a więc do korekcji wady stosuje się soczewki skupiające promienie świetlne. Jest wynikiem zbyt krótkiej gałki ocznej.

Astygmatyzm jest wadą wynikającą z niesymetryczności rogówki oka. Obraz w oku osoby cierpiącej na astygmatyzm jest zniekształcony oraz nieostry, co jest następstwem tego, że promienie padające na rogówkę, są załamywane w różnym stopniu. 

Optyka oka:

Światło wpadające do oka biegnie przez rogówkę, komorę przednią oka, soczewkę i ciało szkliste, by zakończyć swą podróż na siatkówce wywołując wrażenie wzrokowe przekazywane do mózgu za pośrednictwem nerwów łączących się w nerw wzrokowy. Rogówka, wraz z cieczą wodnistą, soczewką i ciałem szklistym, stanowią układ skupiający promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe. Dlatego też soczewka ma możliwość zmiany swojego kształtu, a co za tym idzie mocy optycznej. Pozwala to na ogniskowanie na siatkówce przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach od oka. Zdolność tę nazywamy akomodacją. Ostre widzenie uzyskiwane jest wtedy, gdy ognisko obrazowe pokrywa się z siatkówką.

Siatka dyfrakcyjna

-jest to szereg szczelin umieszczonych w równym od siebie odległościach w nieprzezroczystym ekranie.

Zjawisko Dyfrakcji

-gdy na siatkę dyfrakcyjną prostopadle do jej powierzchni pada wiązka promieni równoległych to każda szczelina staje się źródłem drgań i wysyła promienie we wszystkich kierunkach, a więc nie tylko w kierunku promieni padających.

Zjawisko interferencji

-czyli nakładania się promieni ugiętych, zjawisko to zachodzi, dlatego że są promieniami spójnymi. Biorąc pod uwagę wiązki promieni ugiętych w pewnych kierunkach promienie te będą się wzmacniały, w innych zaś wygaszały.

---