17
напоминает ОЛ: центральный луч совсем не преломляется,
а лучи, проходящие на расстоянии р от центра,
преломляются тем сильнее, чем больше это расстояние. В
идеальной собирательной линзе действует закон прямой
пропорциональности 0о=р/^о, и поэтому возникает
фокус —
точка, где концентрируются все проходящие
сквозь линзу лучи. В прозрачных ГЛ 0g также растет
с ростом р, но не обязательно пропорционально р.
Прямая пропорциональность наблюдается лишь для лучей,
проходящих в непосредственной близости от центра
линзы. Поэтому в фокусе прозрачной ГЛ собираются
только эти лучи, а остальные по-прежнему пересекаются на
фокальной полуоси, которая начинается прямо из точки
фокуса. Кроме того, внутренние лучи могут
пересекаться, а точнее, соприкасаться на некоторой конической
поверхности, называемой каустикой. Вершина
каустического конуса также совпадает с точкой фокуса. На
рис. 6 показаны фокус (точка хр), жирными линиями —
фокальная полуось (область оси х справа от х?) и
каустика, имеющая вид криволинейного конуса.
Если рассматривать лучи как бесконечно тонкие
линии (приближение геометрической оптики), то в местах
их наибольшей концентрации (фокус, фокальная
полуось, каустика) интенсивность прошедшего сквозь ГЛ
излучения становится бесконечно большой. На самом
деле, конечно, бесконечной интенсивности не возникает,
так как всегда существуют факторы, приводящие к
размыву лучей и распределению излучения по некоторой
площади. Все сказанное по этому поводу в предыдущем
разделе, где рассматривалась непрозрачная ГЛ,
полностью сохраняет свое значение и в данном случае.
Теперь попробуем представить себе, что увидит
наблюдатель, смотрящий сквозь прозрачную ГЛ на
«точечный» источник. Соответствующая картина
представлена на том же рис. 6. Структура видимых
изображений станет понятной, если подсчитать число лучей,
проходящих через точку наблюдения: сколько проходит лу-
23
чей, столько и видно изображений. Вне каустического
конуса (точка /) имеется одно изображение источника
Si и, разумеется, видна еще сама галактика-линза.
Внутри конуса (точка 2) наблюдаются три изображения Su
S2, S3, одно из которых обязательно проектируется
внутрь контура галактики. На самой каустике S2 и S$
сливаются (остаются два изображения). Слияние
изображений наблюдается и при попадании наблюдателя
на фокальную полуось. В этом случае изображения Si
и S2 образуют сплошное кольцо. Внутри него, точно по
центру, расположено S2. Если наблюдатель, оставаясь
на оси xt будет приближаться к линзе, радиус кольца
станет уменьшаться. В точке xf кольцо смыкается с
центральным изображением, которое сохраняется вплоть
до самой линзы.