Фокусные расстояния и оптическая сила оптической системы

 Расстояние от передней главной точки  до переднего фокуса  называется передним фокусным расстоянием  системы. Расстояние от  до  именуется задним фокусным расстоянием . Фокусные расстояния  и  - алгебраические величины. Они положительны, если данный фокус лежит справа от соответствующей главной точки, и отрицательны в противном случае. Например, для системы, изображенной на рис. 3.1. 7, заднее фокусное расстояние  положительно, а переднее фокусное расстояние  отрицательно. На рисунке указана истинная длина отрезка , т. е. положительная величина (-), равная модулю .

Можно доказать, что между фокусными расстояниями  и  центрированной оптической системы, образованной сферическими преломляющими поверхностями, имеется соотношение

,

где  - показатель преломления среды, находящейся перед оптической системой,  - показатель преломления среды, находящейся за системой. Из этого вытекает, что в случае, когда показатели преломления сред, находящихся по обе стороны оптической системы, одинаковы, фокусные расстояния отличаются только знаком:

.

Величина

называется оптической силой системы. Чем больше , тем меньше фокусное расстояние  и, следовательно, тем сильнее преломляются лучи оптической системой. Оптическая сила измеряется в диоптриях (дптр). Чтобы получить  в диоптриях, фокусное расстояние в последней формуле нужно взять в метрах. При положительной  заднее фокусное расстояние  также положительно; следовательно, система дает действительное изображение бесконечно удаленной точки - параллельный пучок лучей превращается в сходящийся. В этом случае система называется собирающей. При отрицательной  изображение бесконечно удаленной точки будет мнимым - параллельный пучок лучей превращается системой в расходящийся. Такая система именуется рассеивающей.