Положение главного фокуса оказывает существенное влияние на размеры и вид изображений, полученных с помощью линзы.
Величину D, которая характеризует оптические свойства линзы, определяемые положением ее главного фокуса на оптической оси, называют оптической силой линзы. Оптическая сила линзы измеряется числом, обратным главному фокусному расстоянию этой линзы F:
D=1/F. (30.1)
Единица оптической силы из (30.1):
D = 1/1m=1 м—1 = 1 дптр.
В СИ за единицу оптической силы принимается диоптрия (дптр) — оптическая сила такой линзы, главное фокусное расстояние которой равно одному метру. Оптическую силу собирающих линз (как и фокусное расстояние F) условились считать положительной, а рассеивающих — отрицательной.
Оптическая сила линзы определяется кривизной ее поверхностей, а также показателем преломления ее вещества относительно окружающей среды и может быть вычислена по формуле:
D=(n – 1)(1/R1+1/R2), (30.2)
где R1 и R2 — радиусы сферических поверхностей линзы, а n — показатель преломления вещества линзы относительно среды, в которой находится эта линза. При вычислениях числовое значение R для выпуклой поверхности линзы следует считать положительным, а для вогнутой — отрицательным. Заметим, что при n<1, т. е. когда вещество линзы является средой оптически менее плотной, чем окружающая ее среда, выпуклые линзы будут рассеивающими, а вогнутые — собирающими.