Любая собирающая линза с фокусным расстоянием < 250 мм может быть увеличительным стеклом

Увеличение N увеличительного стекла равно отношению угла q’, под которым объект h виден глазом при использовании этого стекла, к углу q, под которым объект h виден невооружённым глазом. При этом считается, что глаз лучше всего приспособлен для зрения, если расстояние между объектом и глазом составляет около 0,25 м. Так увеличение линзы максимально, когда объект находится вблизи её фокуса, то максимальное увеличение увеличительного стекла составляет

Вторая линза всегда изменяет ход лучей. Если вторая линза тоже собирающая, то фокусное расстояние системы из двух линз уменьшается - сравни (a) и (b). Если вторая линза рассеивающая, то фокусное расстояние системы из двух линз увеличивается - сравни (a) и (с).

Если две тонкие линзы с оптической силой D₁ и D₂ касаются друг друга, то эту систему можно заменить одной линзой с оптической силой D = D₁ + D₂ .

Справа показано построение изображения человека с зонтиком, которое даётся системой из двух линз, находящихся на расстоянии МЕНЬШЕ, чем их фокусное расстоянии. Сначала надо построить изображение человека, даваемое линзой L₁ в отсутствии другой линзы – см. (а). При этом необходимо провести луч Ray-4, идущий через оптический центр линзы L₂. Затем «вспоминаем», что у нас есть линза L₂ и пускаем на лучи Ray-3 и Ray-4  – см. (b). Так как положение фокуса L₂ известно (F_i2), то изображение человека легко получить построением.

Справа показано построение изображения человека с зонтиком, которое даётся системой из двух линз, находящихся на расстоянии БОЛЬШЕ суммы их фокусных расстояний. Сначала надо построить изображение человека, даваемое линзой L₁ , а потом построить ход лучей через линзу L₂ и изображение, даваемое системой из двух линз.

Можно вычислить положение изображения, которое создаётся системой из двух линз. Для этого надо сначала вычислить положение изображения А’B’, создаваемое первой линзой в отсутствии второй, воспользовавшись формулой для тонкой линзы:

Затем, зная расстояние между линзами, вычислить расстояние от изображения А’B’ до второй линзы. При этом, если окажется, что А’B’ находится уже за второй линзой, то величину d следует взять со знаком минус. После подстановки этой величины d в формулу для второй линзы находим соответствующее значение f – расстояние изображения, созданное всей системой, от второй линзы.

Обычный микроскоп состоит из двух собирающих линз –  объектива и окуляра. Объект находится на предметном столике и освещается снизу ярким пучком света (показан синим).

Объектив (нижняя линза на рис. справа) создаёт действительное, увеличенное и перевёрнутое изображение объекта, который находится вблизи фокуса объектива. Расстояние от этого изображения до объектива во многих микроскопах постоянно и равно длине тубуса (160 мм). Поэтому увеличение объектива составляет:

Изображение, создаваемое объективом, находится почти в фокусе окуляра (чуть ближе к нему). Это изображение рассматривает человек через окуляр, как через увеличительное стекло. Поэтому окуляр создаёт увеличенное, прямое и мнимое изображение. При этом увеличение окуляра составляет:

Суммарное увеличение микроскопа равно произведению N_об·N_ок и может достигать 2000.

Задача телескопа – увеличить угол, под которым мы видим удалённые предметы. Телескоп рефрактор – это система из двух собирающих линз, которая выполняет вышеупомянутую задачу. Название телескопа – рефрактор – происходит от “refraction” (преломление)

Свет от далёкого объекта падет справа (см. рисунок) на объектив и создаёт в фокальной плоскости объектива действительное, перевёрнутое и уменьшенное изображение. Фокусы объектива и окуляра совмещены. Изображение, созданное объективом, рассматривают с помощью окуляра.

Лучи от удалённого объекта (4), проходя через объектив (1), создают промежуточное изображение в точке (5). Это изображение рассматривают с помощью окуляра (2). Легко показать, что увеличение N угловых размеров предмета этим телескопом равно

где f₁ и f₂ –фокусные расстояния его объектива и окуляра, соответственно.

Телескоп рефлектор – это система из вогнутого зеркала и собирающей линзы, которая увеличивает угол, под которым мы видим удалённые предметы. Название телескопа – рефлектор – происходит от “reflection” (отражение). Диаметр сферического зеркала у телескопа рефлектора может достигать 5 м, что в 5 раз больше максимального диаметра телескопа рефрактора. Это значит, что количество света, собираемое телескопом рефлектором, может быть в 25 раз больше, чем у телескопа рефрактора. Поэтому телескопы рефлекторы могут заглянуть гораздо дальше в глубины Вселенной. Известный телескоп Хаббл, вращающийся вокруг Земли, является телескопом рефлектором.

Лучи от удалённого объекта, отражаясь сначала от сферического зеркала, а потом от плоского, создают промежуточное изображение в КРАСНОЙ точке. Это изображение рассматривают с помощью окуляра. Легко показать, что увеличение N угловых размеров предмета этим телескопом равно

где f₁ и f₂ –фокусные расстояния его сферического зеркала и окуляра, соответственно.