Опишемо коротко без виведення основні властивості системи лінз. Як досліджують систему кількох лінз? Дуже просто. Почнемо з якогось об'єкта і визначимо його зображення, яке дає перша лінза, користуючись формулами (27.16), (27.12) чи будь-якою еквівалентною формулою або, нарешті, зобразивши все це графічно. Отже, ми отримаємо перше зображення. Потім ми розглядатимемо це зображення як джерело для наступної лінзи і, щоб знайти нове зображення, скористаємося другою лінзою з будь-якою заданою фокусною довжиною. Проробимо таку процедуру послідовно для всієї системи лінз. От і все. У принципі тут немає нічого нового, тому ми не будемо заглиблюватися в подробиці. Однак дуже цікавий результат виходить, коли світло входить у систему лінз і виходить з неї в одне й те саме середовище, наприклад у повітря. Будь-які оптичні пристрої — чи то телескопи, чи мікроскопи з довільною кількістю лінз і дзеркал — мають таку цікаву властивість. Існують дві площини, які називають головними площинами системи (часто вони розташовані поблизу зовнішніх поверхонь першої й останньої лінзи), які мають такі властивості: 1) світло, що входить паралельним пучком з одного боку, збирається з іншого боку у фокус, віддалений від другої головної площини на фокусну відстань (наче замість системи є тонка лінза, що збігається з другою головною площиною); 2) світло, що входить паралельним пучком з іншого боку, збирається у фокус на відстані f від першої головної площини, наче там знову-таки перебуває тонка лінза (фіг. 27.8).
Само собою зрозуміло, якщо визначити, як і раніше, відстань х, х` і у, у`, то формула (27.16) для тонкої лінзи буде застосовна і в цьому загальному випадку, тільки фокусні відстані потрібно відлічувати від головних площин, а не від центру лінзи. Для тонкої лінзи головні площини збігаються. Виходить так, ніби ми взяли тонку лінзу, розрізали її на часточки і рознесли їх на деяку відстань, а в результаті нічого не змінилося. Кожен промінь, що входить, негайно вискакує по інший бік від другої площини! Головні площини і фокусні відстані знаходять або обчисленням, або досвідним шляхом; цим вичерпується опис властивостей оптичної системи. Дуже цікаво, що результат для великої і складної оптичної системи виявився таким простим.
Складні лінзи
Опишемо коротко без виведення основні властивості системи лінз. Як досліджують систему кількох лінз? Дуже просто. Почнемо з якогось об'єкта і визначимо його зображення, яке дає перша лінза, користуючись формулами (27.16), (27.12) чи будь-якою еквівалентною формулою або, нарешті, зобразивши все це графічно. Отже, ми отримаємо перше зображення. Потім ми розглядатимемо це зображення як джерело для наступної лінзи і, щоб знайти нове зображення, скористаємося другою лінзою з будь-якою заданою фокусною довжиною. Проробимо таку процедуру послідовно для всієї системи лінз. От і все. У принципі тут немає нічого нового, тому ми не будемо заглиблюватися в подробиці. Однак дуже цікавий результат виходить, коли світло входить у систему лінз і виходить з неї в одне й те саме середовище, наприклад у повітря. Будь-які оптичні пристрої — чи то телескопи, чи мікроскопи з довільною кількістю лінз і дзеркал — мають таку цікаву властивість. Існують дві площини, які називають головними площинами системи (часто вони розташовані поблизу зовнішніх поверхонь першої й останньої лінзи), які мають такі властивості: 1) світло, що входить паралельним пучком з одного боку, збирається з іншого боку у фокус, віддалений від другої головної площини на фокусну відстань (наче замість системи є тонка лінза, що збігається з другою головною площиною); 2) світло, що входить паралельним пучком з іншого боку, збирається у фокус на відстані f від першої головної площини, наче там знову-таки перебуває тонка лінза (фіг. 27.8).
Само собою зрозуміло, якщо визначити, як і раніше, відстань х, х` і у, у`, то формула (27.16) для тонкої лінзи буде застосовна і в цьому загальному випадку, тільки фокусні відстані потрібно відлічувати від головних площин, а не від центру лінзи. Для тонкої лінзи головні площини збігаються. Виходить так, ніби ми взяли тонку лінзу, розрізали її на часточки і рознесли їх на деяку відстань, а в результаті нічого не змінилося. Кожен промінь, що входить, негайно вискакує по інший бік від другої площини! Головні площини і фокусні відстані знаходять або обчисленням, або досвідним шляхом; цим вичерпується опис властивостей оптичної системи. Дуже цікаво, що результат для великої і складної оптичної системи виявився таким простим.