Оптические системы. Оптические системы

Оптические системы - это... Что такое Оптические системы?

Оптическая система (англ. optical system) — совокупность оптических элементов (преломляющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для определённого формирования пучков световых лучей (в классической оптике), радиоволн (в радиооптике), заряженных частиц (в электронной и ионной оптике).

Оптическая схема — графическое представление процесса изменения света в оптической системе.

Оптический прибор (англ. optical instrument) — конструктивным образом оформленная для выполнения конкретной задачи оптическая система, состоящая, по крайней мере, из одного из базовых оптических элементов. В состав оптического прибора могут входить источники света и приёмники излучения. В иной формулировке, Прибор называют оптическим, если хотя бы одна его основная функция выполняется оптической системой.

В оптических приборах не все взаимодействующие со светом детали являются оптическими, специально предназначенными для его изменения.

Такими неоптическими деталями в оптических приборах являются оправы линз, корпус и т. п.

Совокупность беспорядочно разбросанных оптических деталей не образует оптической системы.

Обычно под оптическими системами подразумевают системы, преобразующие электромагнитное излучение в видимом или близких диапазонах (ультрафиолетовый, инфракрасный). В таких системах преобразование пучков света происходит за счёт преломления и отражения света, его дифракции (явлющейся частным случаем явления интерференции (при необходимости учета ограничения протяженности волновых фронтов), поглощения и усиления интенсивности света (в случае использования квантовых усилителей).

Типы и разновидности оптических систем весьма разнообразны, однако обычно выделяют изображающие оптические системы, которые формируют оптическое изображение и осветительные системы, преобразующие световые пучки от источников света.

Базовые оптические элементы

Также называются оптическими деталями. Исторически такими элементами являлись

В XIX веке эта триада была дополнена поляризаторами и дифракционными элементами (дифракционная решётка, эшелон Майкельсона).

В XX веке появились:

Принцип действия

Оптическая система предназначена для пространственного преобразования поля излучения до оптической системы (в «пространстве предметов») в поле после оптической системы (в «пространстве изображений»). Такое разделение «пространств» весьма условно, поскольку эти различные с точки зрения изменения структуры поля «пространства» могут в некоторых случаях (например при использовании зеркал) совпадать в трёхмерном физическом пространстве.

Преобразование поля из пространства предметов в пространство изображений производится, как правило, путем использования надлежащим образом осуществляемого явления интерференции излучения, определяющего структуру поля в пространстве предметов. [1].

Такая организация и достигается путём использования имеющих определённую форму оптических элементов, действие которых проявляется в явлении преломления, отражения и рассеяния излучения. Физической причиной всех этих явлений является интерференция[1].

Во многих случаях для объяснения действия оптического элемента вполне достаточно применения понятий о сущности этих явлений, без раскрытия роли интерференции, что позволяет описывать поле излучения его формализованной геометрической моделью, основанной на интуитивно понятном представлении о «луче света» и постулате о бесконечно малости длины волны излучения и оптической однородности среды, заполняющей всё пространство, в котором действуют законы геометрической оптики.

Но в случае, когда оказывается необходимым учитывать волновые свойства излучения и принимать во внимание сравнимость размеров оптического элемента с длиной волны излучения, геометрическая оптика начинает давать ошибки, что носит название дифракции[1], по сути своей не являющейся самостоятельным явлением, а лишь той же интерференцией.

Параксиальное приближение

Даже в случае возможности пренебречь влиянием дифракции, геометрическая оптика позволяет с удовлетворительной точностью предсказать ход лучей в пространстве изображений лишь для тех из них, которые падают на рабочую поверхность очередного оптического элемента под малыми углами по отношению к оси и на малом расстоянии точки падения от оси параксиальные лучи.

В противном случае наблюдаются существенные отклонения хода луча, носящие название аберраций. Их роль может быть уменьшена за счёт усложнения оптической системы (добавления компонентов), отказа от использования сферических поверхностей и их заменой на поверхности образованные кривыми, описываемыми уравнениями более высокого порядка, что связано с существенным усложнением технологии их производства, а также расширения номенклатуры оптических сред в сторону создания прозрачных сред во все более широком спектральном диапазоне и имеющих все более высокие значения показателя преломления[1]. В этом направлении действует специальная отрасль оптико-механической промышленности, исторически связанная с производством оптического стекла, а затем и других оптических сред как аморфных, так и кристаллических. Здесь проявили себя такие специалисты как Шотт и Аббе, а в России — Гребенщиков, Лебедев и др.

Некоторые аберрации (например, хроматическая) проявляются и в параксиальных пучках.

Поглощение излучения

Кроме пространственного преобразования поля излучения любой оптический элемент всегда ослабляет его интенсивность за счёт потерь вызванных поглощением излучения материалом, из которого сделан оптический элемент. Для снижения этих потерь используется просветление оптики, основанное на возникновении интерференционных эффектов в тонких слоях прозрачного материала, наносимого на рабочие поверхности. Использование оптических материалов с минимальным коэффициентом поглощения на длине волны излучения является чрезвычайно важным в волоконной оптике, на использовании которой основано создание волоконных линий связи.

Ослабление интенсивности излучения в ряде случаев является полезным (например в солнцезащитных очках), тем более в случае избирательного поглощения излучения для спектральной его фильтрации цветные светофильтры.

В настоящее время стало также возможным усиление света за счёт использования внешнего источника энергии.

Примечания

↑ 1 2 3 4 Г. С. Ландсберг. Оптика.

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Оптическая система - это... Что такое Оптическая система?

Оптическая схема — графическое представление процесса изменения света в оптической системе.

Такими неоптическими деталями в оптических приборах являются оправы линз, корпус и т. п.

Совокупность беспорядочно разбросанных оптических деталей не образует оптической системы.

Обычно под оптическими системами подразумевают системы, преобразующие электромагнитное излучение в видимом или близких диапазонах (ультрафиолетовый, инфракрасный). В таких системах преобразование пучков света происходит за счёт преломления и отражения света, его дифракции (являющейся частным случаем явления интерференции (при необходимости учета ограничения протяженности волновых фронтов), поглощения и усиления интенсивности света (в случае использования квантовых усилителей).

Базовые оптические элементы

Также называются оптическими деталями. Исторически такими элементами являлись:

В XX веке появились:

Принцип действия

Параксиальное приближение

Некоторые аберрации (например, хроматическая) проявляются и в параксиальных пучках.

Потери излучения за счет отражения

Блики из-за переотражений в линзах объектива

Граница двух оптических сред с разными показателями преломления всегда отражает какую либо часть излучения. Так поверхность стекла с показателем преломления 1,5 в воздухе отражает примерно 4 % света. Для снижения этих потерь используется просветление оптики, основанное на возникновении интерференционных эффектов в тонких слоях прозрачных материалов, наносимых на рабочие поверхности. Так, например, для сравнительно простых объективов типа Триплет или Тессар, имеющих 6 границ стекло/воздух, потери на отражение, без использования просветления, составили бы примерно 20 %. С потерями, как таковыми, еще можно было бы мириться, но отраженный свет, повторно отражаясь от других поверхностей, попадает на изображение и искажает его. Такие блики, даже несмотря на просветление, хорошо заметны на фотографиях, снятых против света.

Поглощение излучения

Кроме пространственного преобразования поля излучения любой оптический элемент всегда ослабляет его интенсивность за счёт потерь, вызванных поглощением излучения материалом, из которого сделан оптический элемент. Использование оптических материалов с минимальным показателем поглощения на длине волны излучения является чрезвычайно важным в волоконной оптике, на использовании которой основано создание волоконных линий связи.

В зеркальных и зеркально-линзовых оптических системах часть излучения поглощается на металлических зеркалах.

Ослабление интенсивности излучения в ряде случаев является полезным (например в солнцезащитных очках), тем более в случае избирательного поглощения излучения цветными светофильтрами.

В настоящее время стало также возможным усиление света за счёт использования внешнего источника энергии.

Примечания

↑ 1 2 3 4 Г. С. Ландсберг. Оптика.

dic.academic.ru

Оптическая система — WiKi

Оптическая система (англ. optical system) — совокупность оптических элементов (преломляющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для преобразования световых пучков (в геометрической оптике), радиоволн (в радиооптике), заряженных частиц (в электронной и ионной оптике)[1].

Оптическая схема — графическое представление процесса изменения света в оптической системе.

В оптических приборах не все взаимодействующие со светом детали являются оптическими, специально предназначенными для его изменения. Такими неоптическими деталями в оптических приборах являются оправы линз, корпус и т. п.

Совокупность беспорядочно разбросанных оптических деталей не образует оптической системы.

Обычно под оптическими системами подразумевают системы, преобразующие электромагнитное излучение в видимом или близких диапазонах (ультрафиолетовый, инфракрасный). В таких системах преобразование пучков света происходит за счёт преломления и отражения света, его дифракции (являющейся частным случаем явления интерференции (при необходимости учёта ограничения протяженности волновых фронтов), поглощения и усиления интенсивности света (в случае использования квантовых усилителей).

Преобразование поля из пространства предметов в пространство изображений производится, как правило, путём использования надлежащим образом осуществляемого явления интерференции излучения, определяющего структуру поля в пространстве предметов.[2].

Но в случае, когда оказывается необходимым учитывать волновые свойства излучения и принимать во внимание сравнимость размеров оптического элемента с длиной волны излучения, геометрическая оптика начинает давать ошибки, что носит название дифракции[2], по сути своей не являющейся самостоятельным явлением, а лишь той же интерференцией.

Параксиальное приближение

В противном случае наблюдаются существенные отклонения хода луча, носящие название аберраций. Их роль может быть уменьшена за счёт усложнения оптической системы (добавления компонентов), отказа от использования сферических поверхностей и их заменой на поверхности образованные кривыми, описываемыми уравнениями более высокого порядка, что связано с существенным усложнением технологии их производства, а также расширения номенклатуры оптических сред в сторону создания прозрачных сред во все более широком спектральном диапазоне и имеющих все более высокие значения показателя преломления[2]. В этом направлении действует специальная отрасль оптико-механической промышленности, исторически связанная с производством оптического стекла, а затем и других оптических сред как аморфных, так и кристаллических. Здесь проявили себя такие специалисты как Шотт и Аббе, а в России — Гребенщиков, Лебедев и др.

Некоторые аберрации (например, хроматическая) проявляются и в параксиальных пучках.

Потери излучения за счет отражения

Блики из-за переотражений в линзах объектива

Граница двух оптических сред с разными показателями преломления всегда отражает какую либо часть излучения. Так поверхность стекла с показателем преломления 1,5 в воздухе отражает примерно 4 % света. Для снижения этих потерь используется просветление оптики, основанное на возникновении интерференционных эффектов в тонких слоях прозрачных материалов, наносимых на рабочие поверхности. Так, например, для сравнительно простых объективов типа Триплет или Тессар, имеющих 6 границ стекло/воздух, потери на отражение, без использования просветления, составили бы примерно 20 %. С потерями, как таковыми, ещё можно было бы мириться, но отраженный свет, повторно отражаясь от других поверхностей, попадает на изображение и искажает его. Такие блики, даже несмотря на просветление, хорошо заметны на фотографиях, снятых против света.

Поглощение излучения

В настоящее время стало также возможным усиление света за счёт использования внешнего источника энергии.

ru-wiki.org

Оптические системы - это... Что такое Оптические системы?

Оптические системы совокупности оптических деталей (линз, зеркал, призм, пластинок, диспергирующих элементов), образующие изображения оптические (См. Изображение оптическое) предметов на приёмниках световой энергии (глаз, светочувствительный слой, фотоэлемент и т.д.) или преобразующие по заданным законам пучки световых лучей (осветительные системы). Расчёт О. с. состоит в подыскании конструктивных элементов (радиусов кривизны, преломления показателей (См. Преломления показатель) и дисперсии стекол или иных прозрачных материалов, расстояний между линзами и их толщин), при которых О. с. обладает требуемыми характеристиками: числовой апертурой (См. Апертура), угловым или линейным полем зрения (См. Поле зрения), увеличением оптическим (См. Увеличение оптическое), размерами, качеством изображения или разрешающей способностью (См. Разрешающая способность), распределением световой энергии. Этот расчёт выполняется в два этапа. Сначала методами параксиальной оптики (см. Параксиальный пучок лучей) производят расчёт общего расположения оптических деталей и их размеров (габаритный расчёт). В результате определяются число компонентов О. с., расстояния между ними, их диаметры и фокусные расстояния, на основе чего составляют эскизный проект системы, уточняют её размеры и вес. Иногда при габаритном расчёте выясняется, что построить О. с. принципиально невозможно (не выполняются какие-либо общие законы энергетики или противоречивы требования). На втором этапе расчёта определяются конструктивные элементы отдельных узлов О. с. из условия устранения её аберраций (см. Аберрации оптических систем). Количество исправляемых аберраций связано как с назначением О. с., так и с её основными характеристиками. Например, в астрономических объективах (состоят из 2—3 линз), в которых мал угол поля зрения и велико фокусное расстояние при малом относительном отверстии, исправляются только Сферическая аберрация, Хроматическая аберрация и Кома. В фотографических объективах велики и относительное отверстие, и угол поля зрения; в них нужно откорригировать большее число аберраций (от 7 и более), и этим объясняется сложность их конструкции (современные светосильные объективы состоят из 10—15 линз). Ещё сложнее (20—25 линз) объективы с переменным фокусным расстоянием, в которых аберрации должны быть исправлены для нескольких значений фокусного расстояния. В первом приближении расчёт выполняется на основе теории аберраций 3-го порядка; окончательная подгонка делается на ЭВМ, для которых разработаны специальные программы. Критерием качества изображений служат либо значения поперечной или волновой аберрации, либо величина частотно-контрастной характеристики (См. Частотно-контрастная характеристика), которая должна быть задана заранее.

Г. Г. Слюсарев.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Оптические переменные звёзды
Оптические стандарты частоты

Смотреть что такое "Оптические системы" в других словарях:

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — совокупность оптич. деталей линз, призм, пластинок, зеркал и т. п., скомбинированных между собой определ. образом для получения оптич. изображения или для преобразования светового потока, идущего от источника света. О. с. явл. обязательной частью … Физическая энциклопедия
Оптические системы — Оптическая система (англ. optical system) совокупность оптических элементов (преломляющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для определённого формирования пучков световых лучей (в классической оптике), радиоволн (в радиооптике),… … Википедия
растровые оптические системы — оптические системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптическое устройство. Растровые оптические системы… … Энциклопедический словарь
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — оптические системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптическое устройство. Растровые оптические системы… … Большой Энциклопедический словарь
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — класс оптич. систем, составным элементом к рых является растр. Наличие растра образует в системе множество входных и выходных зрачков, смежно расположенных и действующих совместно в формировании оптич, изображения. Такие системы обладают рядом… … Физическая энциклопедия
Растровые оптические системы — класс оптических систем, включающих Растр, т. е. совокупность большого числа мелких оптических элементов (малых отверстий, линзочек, решёток, призм, зеркал и пр.), расположенных на общей поверхности и действующих как единое оптическое… … Большая советская энциклопедия
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — оп тич. системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптич. устройство. P.O.с. различаются элементами, способом их… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Оптические биоинженерные технологии — технологии создания оптических систем с использованием имеющихся в природе принципов биологических оптических систем.В ходе эволюции природой создано не менее 10 систем зрения, которые образованы в зависимости от условий обитания живых существ.… … Википедия
Оптические материалы — природные и синтетические материалы, монокристаллы, стёкла (оптическое стекло, фотоситаллы), поликристаллические (Прозрачные керамические материалы), полимерные (Органическое стекло) и другие материалы, прозрачные в том или ином диапазоне… … Википедия
Оптические полимерные материалы — полимеры, использующиеся в создании оптических систем. Виды оптических полимерных материалов * Материалы с эпоксидной композицией «черного» цвета для герметизации фотодиодов, предназначенных для дистанционного управления приборами. *… … Википедия

dic.academic.ru

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ - это... Что такое ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ?

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

совокупность оптич. деталей — линз, призм, пластинок, зеркал и т. п., скомбинированных между собой определ. образом для получения оптич. изображения или для преобразования светового потока, идущего от источника света. О. с. явл. обязательной частью оптич. и оптико-электронных приборов.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

- совокупностьоптич. деталей - линз, призм, плоскопараллельных пластинок, зеркал и т. предмета и его изображения различают несколькотипов О. с.: микроскоп (предмет на конечном расстоянии, изображение- на бесконечности), телескоп (и предмет, и его изображение находятся вбесконечности), объектив (предмет расположен в бесконечности, аизображение - на конечном расстоянии), проекц. система (предмет и его изображениерасположены на конечном расстоянии от О. с.; см. Проекционный аппарат). О. с. характеризуются такими параметрами, как светосила, линейноеи угл. увеличение, масштаб оптического изображения.О. с. используются в технол. оборудовании, оптической локации, оптической связи, для образованияплазмы и т. п.Расчёт О. с. и устранение их аберрацийявляются сложной задачей, и совр. прогресс в оптич. приборостроении связанс использованием новых материалов и расчётом О. с. с помощью ЭВМ.

Лит.: Теория оптических систем, 2 изд.,М., 1981.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
ОПТИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ

Смотреть что такое "ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" в других словарях:

Оптические системы — Оптическая система (англ. optical system) совокупность оптических элементов (преломляющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для определённого формирования пучков световых лучей (в классической оптике), радиоволн (в радиооптике),… … Википедия
Оптические системы — (методы расчёта) совокупности оптических деталей (линз, зеркал, призм, пластинок, диспергирующих элементов), образующие изображения оптические (См. Изображение оптическое) предметов на приёмниках световой энергии (глаз,… … Большая советская энциклопедия
растровые оптические системы — оптические системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптическое устройство. Растровые оптические системы… … Энциклопедический словарь
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — оптические системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптическое устройство. Растровые оптические системы… … Большой Энциклопедический словарь
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — класс оптич. систем, составным элементом к рых является растр. Наличие растра образует в системе множество входных и выходных зрачков, смежно расположенных и действующих совместно в формировании оптич, изображения. Такие системы обладают рядом… … Физическая энциклопедия
Растровые оптические системы — класс оптических систем, включающих Растр, т. е. совокупность большого числа мелких оптических элементов (малых отверстий, линзочек, решёток, призм, зеркал и пр.), расположенных на общей поверхности и действующих как единое оптическое… … Большая советская энциклопедия
РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — оп тич. системы, содержащие большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., расположенных на общей поверхности (растр) и действующих как единое оптич. устройство. P.O.с. различаются элементами, способом их… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Оптические биоинженерные технологии — технологии создания оптических систем с использованием имеющихся в природе принципов биологических оптических систем.В ходе эволюции природой создано не менее 10 систем зрения, которые образованы в зависимости от условий обитания живых существ.… … Википедия
Оптические материалы — природные и синтетические материалы, монокристаллы, стёкла (оптическое стекло, фотоситаллы), поликристаллические (Прозрачные керамические материалы), полимерные (Органическое стекло) и другие материалы, прозрачные в том или ином диапазоне… … Википедия
Оптические полимерные материалы — полимеры, использующиеся в создании оптических систем. Виды оптических полимерных материалов * Материалы с эпоксидной композицией «черного» цвета для герметизации фотодиодов, предназначенных для дистанционного управления приборами. *… … Википедия

dic.academic.ru

Оптические системы

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава)

Кафедра___________________________

Утверждено

На заседании кафедры

Протокол №___от « «_______2009

Ст. преподаватель Колубаева Л.А.

ЛЕКЦИЯ №2

« Оптические системы»

Томск-2009

Введение:

Используя законы геометрической оптики можно проектировать физический эксперимент. Получать изображения различных объектов, наблюдать которые невозможно, изменяя оптический ход лучей.

Содержание

1.Оптические системы: отражательные и преломляющие

2.Сферические зеркала и их оптические характеристики.

3. Связь оптических и геометрических характеристик зеркал.

4.Зеркальное отражение, диффузное отражение

5.Построение изображений в зеркалах и их характеристика.

6.Формула зеркала и правило знаков. Увеличение изображений зеркалом

7.Линзы, оптические оси, фокусы, вершины, фокальные поверхности. Тонкие линзы, оптический центр.

8. Преломление на сферической поверхности.

Литература

1. Джанколи Д. Физика.Т.2; М. Мир, 1989г

2.Мякишев Т.Я. Физика, Оптика; М. Дрофа, 2002г

3.Савельев И.В. Курс общей физики т.3 М.изд. Дрофа,2003г.

Наглядные пособия

Компьютерные демонстрации
Презентации

Тела или системы тел, преобразующие ход лучей света называются оптическими системами.

Если расходящийся пучок лучей преобразуется оптической системой в сходящийся пучок, изображение точки, получившееся в месте пересечения преобразованных лучей, называют действительным, а оптические системы – собирающими.

Если расходящийся пучок лучей, выходящий из светящейся точки, преобразуется оптической системой, так, что он остается расходящимся, изображение точки, получающееся на месте пересечения продолжений преобразованных лучей, называется мнимым, а система называется рассеивающей. Мнимые изображения представляют собой «оптические приведения», их невозможно наблюдать ни на каком экране, между тем как действительные изображения на самом деле существуют и легко наблюдаются.

Оптические системы, состоящие из зеркал – это отражательные системы.

Оптические системы, состоящие из линз – преломляющие системы. В практике используются сложные системы.

Лучевой метод нахождения расположения предмета.

а) б)

Рис.2.1

Мы уже знаем, что в однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно. Рассмотрим точечный источник света (точечнымсчитается источник, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями, на которых рассматривается его действие). Лучи света, исходящие из этого источника, направлены вдоль радиусов (см. рис.2.1а). Лучевой метод нахождения расположения предмета основывается на законе прямолинейного распространения света. Если известны направления нескольких лучей, выходящих из точечного источника, то всегда можно определить положение этого источника. Следует просто продолжить хотя бы два таких луча в направлении противоположном их распространению, до их пересечения. Точка их пересечения и является положением точечного источника (см. рис.2.1б).

Когда пучок расходящихся лучей попадает из источника в глаз, то хрусталик глаза автоматически меняет свою форму так, чтобы расходящиеся из точечного источника лучи собирались на сетчатке глаза, таким образом, мы получаем изображение точки. Этот процесс дает те же сведения, которые мы получаем, продолжая лучи до их пересечения.

Лучевой метод нахождения расположения предмета используется при построении изображений.Изображениемточечного источника называют точку, в которой пересекаются лучи или их продолжения от этого источника после прохождения ими оптической системы (зеркало, призма, линза)

Сферические зеркала и их оптические характеристики.

Рис.2.2

Сферическое зеркало. Сферическое зеркало, это зеркало, образованное частью поверхности сферы. Существуют два типа таких зеркал. Если зеркальной является вогнутая сторона, то зеркало называется вогнутым. Если зеркальной является выпуклая поверхность, то зеркало называется выпуклым. Центр сферы, часть которой составляет поверхность зеркала, называется оптическим центром зеркала С, а радиус ее называется радиусом кривизны R зеркала (см.рис.2.2)

Вершина шарового сегмента О называется полюсом зеркала. Прямая линия, проходящая через оптический центр зеркала, называется его оптической осью. Оптическая ось, проходящая через полюс зеркала, называется главной, а прочие оптические оси побочными оптическими осями Согласно законам отражения, луч, падающей на сферическое зеркало, и луч, отраженный составляют с радиусом кривизны зеркала одинаковые углы и лежат с ним в одной плоскости. Главная оптическая ось выделена из всех других прямых, проходящих через оптический центр, только тем, что она является осью симметрии зеркала.

Вогнутое зеркало. Фокус.

Рис.2.3

Отражение параллельного пучка лучей от вогнутого сферического зеркала. Точки O – оптический центр, P – полюс, F – главный фокус зеркала; OP – главная оптическая ось, R – радиус кривизны зеркала.

Фокусом вогнутого зеркала называется точка, в которой пересекаются после отражения параллельные лучи, падающие на зеркало.

Фокус, лежащий на главной оптической оси, называется главным фокусом. Фокус, лежащий на побочной оси, называется побочным. Фокусы вогнутого зеркала действительные. Расстояние между полюсом и главным фокусом называется главным фокусным расстоянием F. Геометрическое место всех фокусов представляет часть сферической поверхности, называемую фокальной поверхностью.

Главный фокус выпуклого зеркала является мнимым. Если на выпуклое зеркало падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после отражения в фокусе пересекутся не сами лучи, а их продолжения (рис.2.4).

Рис.2.4

Главное фокусное расстояние сферического зеркала связано с радиусом кривизны.

studfiles.net

Оптическая система - Определение - Оптоэлектронные системы

Optichescaja_sistema

Своеобразное вступление в ряд статей посвященных оптике. Надеюсь что вам, мои дорогие читатели будет интересно. Главное – ваше желание постигать новое. Улыбка

Под оптической системой будем понимать совокупность оптических (прозрачных, однородных) сред, разделенных оптическими поверхностями (регулярными гладкими поверхностями определенной формы) и содержащими диафрагмы (экраны с отверстиями), предназначенную для формирования изображения посредством перераспределения в пространстве электромагнитного поля, исходящего от предмета. Физически оптическая система есть совокупность оптических деталей (линз, призм, зеркал и других элементов), определенным образом расположенных в пространстве посредством закрепления их в оправах.

Оптические системы приборов как визуальных, предназначенных для совместной работы с глазом наблюдателя (микроскопы, зрительные трубы), так и объективных, предназначенных для работы с различными приемниками оптических изображений или световых сигналов, содержат объектив, оптические характеристики которого зависят от назначения и условий работы оптического прибора.

Объективом назовем оптическую систему, образующую проективное изображение плоских или протяженных предметов на плоской (иногда искривленной) поверхности приемника: фотографическом слое, фотокатоде телевизионной трубки или электронно-оптического преобразователя и т.п.

Развитие современной техники автоматического наблюдения, контроля и фиксации изображений или световых сигналов имеет тенденцию автоматизировать оптические приборы, заставив их работать без участия глаза человека. В подобных приборах решающим оптическим элементом подчас оказывается объектив. Тем большее значение приобретают проблемы создания и совершенствования объективов различного назначения. Объективостроение становится одним из центральных объектов прикладной оптики.

ЛИТЕРАТУРА

1. С.А. Родионов «Автоматизация проектирования оптических систем». Санкт-Петербург 1982.

2. Д.С. Волосов «Фотографическая оптика», Москва 1971.

Post Views: 201

Похожее

optoelectrosys.ru