Составители:
Рубрика:
Большая оптическая скамья 2-
17
Распространение волны от A к A’ можно описать при помощи лучей –
нормалей к волновым поверхностям, испытывающих преломление на границе
раздела сред. Пользуясь законом преломления, можно для любой конкретной
оптической системы, состоящей в общем случае из многих линз, определить
положение и величину изображения при заданных положении и величине предмета.
Такие расчеты, называемые габаритными, составляют основное содержание
геометрической оптики, лежащей в основе теории оптических приборов. При
габаритных расчетах предполагается, что пучок лучей, вышедший из некоторой
точки источника, называемый гомоцентрическим, сохраняет гомоцентричность
после прохождения оптической системы, т.е. вновь собирается в точку.
Для расчета изображений в оптических системах значительно более удобным,
чем учет преломления лучей на каждой поверхности, является применение
формализованной теории, предложенной математиком Гауссом и называемой
теорией идеальной оптической системы. В теории Гаусса действие всех
преломляющих поверхностей в сложной системе заменяется действием некоторых
двух условных плоскостей. Эти две плоскости, называемые главными плоскостями,
а также две точки на оптической оси, называемые фокусами, полностью определяют
действие системы. Если задано положение главных плоскостей и фокусов, то расчет
изображений осуществляется при помощи простых формул, одинаковых как для
одиночной линзы, так и для сложной многолинзовой системы. Положение главных
плоскостей и фокусов сложной системы определяется параметрами входящих в
систему линз, их взаимным расположением и может быть вычислено теоретически,
либо определено экспериментально.
Одной из задач предлагаемой лабораторной работы является
экспериментальное определение положений главных плоскостей и фокусов
сложного фотографического объектива.
Теория идеальной оптической системы
Рассмотрим оптическую систему, состоящую из ряда сферических
поверхностей, разделяющих среды с различными показателями преломления
(например, набора линз). Пусть центры кривизны поверхностей лежат на одной
прямой – оптической оси системы. Такие системы называют центрированными.
Оптическая ось является осью симметрии.
Назовем пространством предметов ту область трехмерного пространства, в
которой располагаются изображаемые оптической системой предметы. Область
пространства, в которой возникают оптические изображения этих предметов,
назовем пространством изображений. В общем случае оба пространства могут
перекрываться.
Оптическая система называется идеальной, если каждой точке, прямой и
плоскости из пространства предметов однозначно соответствуют сопряженные с
ними (т.е. являющиеся их изображениями) точка, прямая и плоскость в пространстве
изображений. Отсюда следует, что гомоцентрическому пучку в пространстве
предметов соответствует сопряженный с ним гомоцентрический пучок в
пространстве изображений. Плоскость, проходящая через оптическую ось,
называется меридиональной. Меридиональной плоскости в пространстве предметов
соответствует сопряженная с ней меридиональная плоскость в пространстве
изображений. Из соображений симметрии следует, что плоскости,
перпендикулярной оптической оси в пространстве предметов, соответствует
сопряженная плоскость в пространстве изображений, также перпендикулярная
оптической оси.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
