De brandpuntsafstand van de lens geeft aan hoe ver van de lens een scherpgesteld beeld wordt gemaakt, als de lichtstralen die de lens naderen parallel zijn. Een lens met meer "buigvermogen" heeft een kortere brandpuntsafstand, omdat deze het pad van de lichtstralen effectiever verandert dan een zwakkere lens. Meestal kun je een lens als dun behandelen en alle effecten van de dikte negeren, omdat de dikte van de lens veel minder is dan de brandpuntsafstand. Maar voor dikkere lenzen, hoe dik ze zijn, maakt een verschil en resulteert in het algemeen in een kortere brandpuntsafstand.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Op voorwaarde dat alle andere aspecten van de lens zijn gelijk, een dikkere lens vermindert de brandpuntsafstand ( f
) in vergelijking met een dunnere lens, volgens de vergelijking van de lensmaker:

(1 / f
) \u003d ( n
- 1) × {(1 / R
<sub>1) - (1 / R
2) + [( n
- 1) t
/ nR
1 R
2]}</sub>

Waar t
de dikte van de lens betekent, is n
de brekingsindex en R
_{1 en R
2 beschrijven de kromming van het oppervlak aan weerszijden van de lens.
De vergelijking van de lensmaker}

De vergelijking van de lensmaker beschrijft de relatie tussen de dikte van de lens en de brandpuntsafstand ( f
):

(1 / f
) \u003d ( n
- 1) × {(1 / R
<sub>1) - (1 / R
2) + [( n
- 1) t
/ nR
1 R
< sub> 2]}</sub>

Er zijn veel verschillende termen in deze vergelijking, maar de twee belangrijkste dingen om op te merken zijn dat de t
staat voor de dikte van de lens en het brandpunt lengte is de wederkerige
van het resultaat aan de rechterkant. Met andere woorden, als de rechterkant van de vergelijking groter is, is de brandpuntsafstand kleiner.

De andere termen die u uit de vergelijking moet weten, zijn: n
is de refractieve index van de lens, en R
_{1 en R
2 beschrijven de kromming van de lensoppervlakken. De vergelijking gebruikt " R
" omdat het staat voor radius, dus als u de curve van elke zijde van de lens in een hele cirkel uitbreidt, is de waarde R
(met subscript 1 voor de kant waar het licht de lens binnenkomt en 2 voor de kant waar het de lens verlaat) vertelt u de straal van die cirkel. Een kleinere curve heeft dus een grotere straal.
Dikte van de lens}

De t
verschijnt in de teller van de laatste fractie in de vergelijking van de lensmaker en u voegt deze term toe op de andere delen van de rechterkant. Dit betekent dat een grotere waarde van t
(d.w.z. een dikkere lens) de rechterkant een grotere waarde zal geven, op voorwaarde dat de stralen van de helft van de lens en de brekingsindex hetzelfde blijven. Omdat het omgekeerde van deze zijde van de vergelijking de brandpuntsafstand is, betekent dit dat een dikkere lens in het algemeen een kleinere brandpuntsafstand zal hebben dan een dunnere lens.

U kunt dit intuïtief begrijpen omdat de breking van lichtstralen wanneer ze komen het glas binnen (dat een hogere brekingsindex heeft dan lucht) waardoor de lens zijn functie kan uitvoeren, en meer glas betekent over het algemeen meer tijd voor de breking.
De kromming van de lens

De R
-termen zijn een belangrijk onderdeel van de vergelijking van de lensmaker en ze verschijnen in elke term aan de rechterkant. Deze beschrijven hoe gebogen de lens is en ze verschijnen allemaal in de noemers van de breuken. Dit komt overeen met een grotere straal (d.w.z. een minder gebogen lens) die in het algemeen een grotere brandpuntsafstand produceert. Merk op dat de term die alleen R
_{2 bevat, echter van de vergelijking wordt afgetrokken, wat betekent dat een kleinere waarde R
2 (een meer uitgesproken curve) de waarde van de rechterkant (en verhoogt dus de brandpuntsafstand), terwijl een grotere waarde R
1 hetzelfde doet. Beide stralen verschijnen echter op de laatste termijn en minder kromming voor beide delen verhoogt in dat geval de brandpuntsafstand.
De brekingsindex}

De brekingsindex van het glas dat in de lens wordt gebruikt ( n
) heeft ook invloed op de brandpuntsafstand, zoals blijkt uit de vergelijking van de lensmaker. De brekingsindex van glas varieert van ongeveer 1,45 tot 2,00, en in het algemeen betekent een grotere brekingsindex dat de lens licht effectiever buigt, waardoor de brandpuntsafstand van de lens wordt verminderd.