Как работает линза и почему она увеличивает или собирает свет?

Линза — это кусок прозрачного стекла, который преломляет проходящие лучи света. Работает целиком на преломлении (см. закон преломления).

Два типа:

1. Собирающая (выпуклая) — толще в центре. Параллельные лучи после неё сходятся в одну точку — фокус. Это лупа.
2. Рассеивающая (вогнутая) — тоньше в центре. Лучи расходятся.

Почему собирает в точку: каждый луч проходит через стекло и поворачивает к центру. Геометрия линзы подобрана так, что все параллельные лучи встречаются в одной точке — фокусе.

Поэтому лупой можно поджечь бумагу: все солнечные лучи, попавшие на линзу, собираются в крошечную яркую точку — туда стекается много энергии, и бумага вспыхивает.

Почему увеличивает: если предмет ближе фокуса, линза строит увеличенное мнимое изображение — буквы кажутся крупнее.

Основная формула линзы:

1/F = 1/d + 1/f

где F — фокусное расстояние, d — расстояние до предмета, f — до изображения.

Частая ошибка: думают, что лупа «добавляет» света. Нет — она просто собирает уже падающий свет с большой площади в маленькую точку.