Článek
V optice rozlišujeme dva základní typy čoček - spojky a rozptylky. Obě čočky se používají také v brýlích, spojky ke korekci dalekozrakosti (na čtení), rozptylky ke korekci krátkozrakosti (na dálku). Pro pochopení chování světla ve skleněné čočce, je potřeba se nejprve zamyslet, co se děje při přechodu světla ze vzduchu do skla. Nejrychleji se světlo šíří ve vakuu, ve vzduchu o něco pomaleji a ještě pomaleji ve skle. Když světlo vletí do skla, je to jakoby kapr doplaval z vody do medu - najednou to zkrátka už nejde tak rychle.
Lépe se bude ale čočka popisovat na chování více kaprů uspořádaných jeden vedle druhého s tlamami směřujícími k čočce. Kapři tak vlastně vytvoří linii, která se posouvá směrem k čočce. V případě světla bychom takovéto linii, nebo obecněji ploše, do které světlo doletí od zdroje za daný čas, říkali vlnoplocha. V případě kaprů? Asi kaproplocha. Protože se ve skle špatně plave, představme si čočku z medu. Spojná čočka by mohla mít tvar jako rozpůlená čočka na jídlo, z jedné strany rovinná a z druhé kulatá, jen musí být větší, aby jí mohlo proplout více kaprů najednou.
Plavou si tedy kapři ve vodě, pěkně uspořádaní vedle sebe - synchronizované plavání. Najednou narazí na medovou čočku, tedy nenarazí, ale vplují do ní. Uf! Jde to plavání rázem ztuha! Kapři se snaží ze všech sil, ale původní rychlostí už to nejde. Celá kaproplocha výrazně zpomalila. Jenže ne všechny kapry čeká stejná porce medu. Kapři, kteří jsou nejdále od středu čočky, se zas tak nezapotí, jejich cesta medem byla jen krátká, zpátky ve vodě jsou prakticky hned. Ostatní kapři se ale pořád trápí v medu. V následujícím okamžiku se další kapři, kteří byli o kousek blíže středu čočky, dostanou zpátky do vody. A tak pořád dál. Medovou čočkou nejdéle proplouvají kapři v jejím středu, kde je spojka nejtlustší. Tvar spojky tak způsobil, že krajní kapři propluli čočkou nejrychleji a ve vodě za čočkou si vytvořili náskok před kapry ze středu čočky. To znamená, že nová kaproplocha už nebude mít tvar roviny, ale kulové plochy. Stejně by se chovala světelná vlnoplocha za skleněnou spojkou. A protože směr světelných paprsků je kolmý na vlnoplochu, bude se světlo vlivem spojné čočky sbíhat, neboli fokusovat.
Co se stane, když čočku otočíme? Světlo, které doputuje ke středu čočky, zpomalí dříve a delší část dráhy se loudá ve skle, proto se vlnoplocha opět prohne středem zpět k čočce. Rozptylka má naopak větší tloušťku na okrajích a efekt je proto opačný. A je proto úplně jedno, jestli čočky otočíme.
Spoluautor: Vít Svoboda
