Глава X. Применение отражения и преломления света для получения изображений

§ 87. Источник света и его изображение

В гл. IX был сделан общин обзор законов распространения света. Теперь мы переходим к детальному рассмотрению отдельных законов и их применении, которые имеют большое практическое значение. В этой главе мы рассмотрим преломление световых лучей в линзе и отражение лучей от зеркал различных типов.

Из повседневной жизни, мы знаем, что, рассматривая какой-либо объект, являющийся источником света, мы можем составить представление о местоположении этого объекта. Для решения подобных задач достаточно проследить путь двух каких-либо тучей, исходящих из данного элемента светящегося объекта: точка их пересечения определит положение точечного источника света или, если источник света протяженный, того или иного небольшого элемента источника. Другие лучи можно и не рассматривать, так как все они, исходя из одной точки источника, не дадут ничего нового для отыскания  положения этой точки.

Умение правильно определять местоположение светящихся объектов приобретается человеком постепенно, в результате его жизненного опыта. Маленький ребенок, например, стремится «схватить» звезду или Солнце и тянется к ним рукой. Только по мере накопления опыта человек привыкает правильно оценивать расстояние до объектов, испускающих  свет,

Во всех тех случаях, когда некоторая точка  является точкой пересечения и последующего расхождения световых лучей, глаз (а также любой другой приемник, способный реагировать на воздействие света) будет воспринимать эти лучи так, как если бы в точке  действительно находился источник света. Подобные точки, в которых тем или иным способом собираются световые лучи, исходящие из реального источника света, называются изображениями этого источника (рис. 192). Положение изображения можно найти, построив ход каких-либо двух проходящих через него лучей. Изображения точечных источников существенно отличаются от действительных точечных источников, рассмотренных в гл. VIII, тем, что из них лучи расходятся в ограниченном телесном угле, тогда как из реального точечного источника — равномерно во все стороны (ср. на рис, 192 точки  и ). Поэтому изображение, в отличие от точечного источника, можно видеть не из любого положения. В данной  главе это различие имеет второстепенное значение, но при решении вопроса об освещенности и яркости изображения (гл. XI) это различие существенно.

Рис. 192. Реальные точечный источник  можно видеть из любого положения. Его изображение  можно видеть только внутри ограниченного телесного угла  (положение 1). В положении 2 изображение невидимо

Получение изображений светящихся точек, а также протяженных предметов является центральной задачей всей геометрической оптики. Применяя законы отражения и преломления, мы будем в первую очередь интересоваться вопросом образования изображений.