Sự tạo thành ảnh của thấu kính hội tụ: nguyên lý quang học nhãn khoa

Để hiểu được hệ thống quang học của mắt, chúng ta cần nắm được những nguyên tắc cơ bản của quang học, bao gồm vật lí về khúc xạ ánh sáng, tiêu điểm, tiêu cự, vv... Đầu tiên những nguyên tắc vật lý sẽ được trình bày một cách ngắn gọn, sau đó chúng ta sẽ thảo luận về quang học của mắt.

Hình. A, Hai nguồn sáng hội tụ tại hai điểm riêng biệt ở hai phía đối diện của thấu kính. B, Tạo ảnh bởi thấu kính cầu lồi.

Thấu kính hội tụ với hai nguồn phát sáng bên trái. Bởi vì các tia sáng đi qua điểm trung tâm của thấu kính không bị khúc xạ trên trong mọi hướng, nên các tia sáng từ mỗi nguồn phát sáng sẽ đi tới một điểm hội tụ ở phía bên kia của thấu kính nằm trên đường thẳng đi qua nguồn sáng và điểm trung tâm của thấu kính.

Trong thực tế, bất cứ đồ vật gì đặt ở trước thấu kính, đều có thể xem như một nguồn phát ánh sáng. Một vài điểm sáng mạnh và một vài điểm sáng yếu với rất nhiều màu sắc. Mỗi điểm phát sáng trên đồ vật sẽ đi tới hội tụ tại một điểm riêng ở phía bên kia của thấu kính nằm trên đường thẳng đi qua trung tâm thấu kính. Nếu đặt một tờ giấy trắng ở điểm hội tụ thì sẽ có được một hình ảnh của vật. Tuy nhiên, hình ảnh này lộn ngược lại so với đồ vật gốc, và hai bên mặt của nó cũng bị đảo ngược. Thấu kính của một chiếc máy ảnh hội tụ hình ảnh trên phim theo cách thức này.