Почему оптическую силу рассеивающей линзы считают отрицательной?

Оптическую силу линзы определяется формулой:

где $D$ — оптическая сила в диоптриях, а $f$ — фокусное расстояние в метрах. Важно, что знак $f$ указывает на тип линзы:

• Собирающая линза имеет положительное фокусное расстояние, потому что она собирает параллельные лучи в точку фокуса. Соответственно, её оптическая сила $D$ тоже положительная.

• Рассеивающая линза имеет отрицательное фокусное расстояние, так как параллельные лучи после прохождения линзы расходятся, и их продолжения пересекаются с другой стороны линзы.

Поскольку фокусное расстояние $f$ для рассеивающей линзы отрицательное, подставляя в формулу $D = 1/f$, получаем отрицательное значение оптической силы.

Иными словами, знак минус отражает то, что линза рассеивает свет, а не собирает его. Это стандартная условность в оптике, позволяющая легко отличать собирающие и рассеивающие линзы при расчётах и проектировании оптических систем.

Если хочется представить наглядно: рассеивающая линза «толще по краям, тоньше в середине», из-за чего лучи расходятся — знак минус как раз символизирует этот эффект.