Fokusavstanden

Fokusavstanden, ofte betegnet f, er avstanden fra et optisk element til fokuset der parallelle lysstråler blir fokusert til ett punkt. Den beskriver hvor kraftig et system er og gjelder både linser og speil. For konvergerende systemer er fokuset et reelt punkt der lys samles; for divergerende systemer ligger fokuset i utgangspunktet bak elementet hvis man følger forlengelsene av strålene.

I en tynn linse er fokusavstanden avstanden fra linseplanet til fokuset. Parallellstråler som passerer gjennom linsen blir fokusert til et bilde i avstanden di, gitt av linseformelen 1/f = 1/do + 1/di, der do er objektavstanden og di er bildeavstanden. Magnifikasjonen er m = di/do. Linsens fokus lengde avhenger av materialet og geometrien og kan beregnes med lensmaker-formelen: 1/f = (n−1)(1/R1 − 1/R2), der n er indeksens refraksjonstal i luft, og R1 og R2 er radiene til linsens to overflater.

For speil følger fokusprinsippet også 1/f = 1/do + 1/di, men med f gitt av speilets geometri. For en kuleformet speil er f lik halvparten av radiusen R (f = R/2). Signkonvensjonen varierer mellom konvergerende og divergerende systemer, og dermed kan f være positivt eller negativt.

Praktisk er fokusavstanden viktig for bildeforhold, forstørrelse og synsfelt. I fotografering og optiske instrumenter bestemmer f hvilken vinkel og størrelse bildet vil få. Enheten er meter (m).