ID: 00040084
Источник: ФИПИ
Собираем установку. Становимся так, чтобы линза «смотрела» на далёкое окно. Держим собирающую линзу 1, а за ней — экран. Двигаем экран вдоль оси, пока изображение окна на нём не станет предельно резким и маленьким. Линейкой измеряем расстояние от линзы до экрана.
Почему это расстояние и есть фокусное. Окно далеко, поэтому лучи, которые от него доходят до линзы, идут почти параллельно друг другу — как лучи от бесконечно удалённого источника. Собирающая линза сводит параллельный пучок ровно в одну точку — фокус. Значит, экран с чётким изображением стоит как раз в фокальной плоскости, и измеренное расстояние — это фокусное расстояние $F$.
Что такое оптическая сила. Оптическая сила $D$ показывает, насколько сильно линза «загибает» лучи: чем короче фокусное расстояние, тем мощнее линза. Поэтому оптическая сила — это величина, обратная фокусному расстоянию. Измеряется она в диоптриях (дптр): 1 дптр — это линза с фокусным расстоянием 1 м.
Формула. $D = \dfrac{1}{F}$, где $F$ обязательно берут в метрах.
Измерение. Единственное прямое измерение здесь — фокусное расстояние: $F = (F \pm 2)$ мм. Пусть получилось $F = (10{,}0 \pm 0{,}2)$ см.
Расчёт. Переводим в метры: $F = 0{,}100$ м. Тогда $D = \dfrac{1}{0{,}100} = 10$ дптр.