Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Прохождение лазерного излучения через стеклянные линзы показано на рис. 15 и 16. После
преломления в линзе пучок соберётся в некоторой точке на оптической оси, которая называ-
ется главным фокусом линзы. Для его определения рассмотрим преломление света на сфери-
ческих поверхностях линзы (рис. 17). Пусть ширина пучка много меньше радиусов кривизны
линзы – такой пучок называется параксиальным. Луч SK преломляется сначала в точке K,
затем в точке L и проходит через фокус F. Продолжим лучи SK и LF до их пересечения в
точке М и проведём через эту точку плоскость МС, перпендикулярную главной оптической
оси. Плоскость МС называется главной плоскостью линзы. У каждой линзы имеются две
главные плоскости. Однако если линза достаточно тонкая, то обе главные плоскости практи-
чески совпадают. В дальнейшем мы будем рассматривать только тонкие линзы. Точка С пе-
ресечения главной плоскости тонкой линзы с главной оптической осью называется центром
линзы. Расстояние от центра до фокуса называется фокусным расстоянием: CF = f. Величина
обратная фокусному расстоянию называется оптической силой линзы:
f
1
=Φ
. (1.4.3)
Рис. 15 Рис. 16
Рис. 17
Единицей измерения оптической силы служит диоптрия – это оптическая сила линзы,
фокусное расстояние которой равно 1 м. Если пучок света, падающего на линзу, достаточно
узкий (h << R
1
≈ R
2
– радиусы кривизны поверхностей линзы), то углы падения и преломле-
ния очень малы, а их синусы и тангенсы практически не отличаются от их радианной меры.
Тогда законы преломления запишутся в виде
2211
α
=
α
n ;
2211
β
=
β
n . (1.4.4)
Сложив оба равенства, найдём
)(
222111
β
+
α
=
β
+
α
n . (1.4.5)
Из рисунка 17 видно, что
11
ϕ=α – как соответственные углы при параллельных прямых;
ϕ+ϕ=β
21
– как внешний угол треугольника. Следовательно,
ϕ
+
ϕ
+
ϕ
=
β
+
α
2111
. (1.4.6)
Из рисунка 17 видно, что
°
=
γ
+
ϕ
+
ϕ
=
γ
+
β+α 180
2122
, т.е.
2122
ϕ
+
ϕ
=
β
+
α
. (1.4.7)
Подставляя полученные выражения в равенство (1.4.5), найдём

Страницы