Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Строение пучка лучей определяется совокупностью лучей. Если лучи выходят из одной точки или сходятся в одной какой-либо точке, то такой пучок лучей называется юмо<4еятричлским. Пучки лучей быввнгг расходящиеся, сходящиеся и параллельные. Гомоцентрнческий пучок лучей образует одну точку изображения 3', называемого точечным нли стигматическим.
Если изображение образовано пересечением самих лучей, то оно называется действа<велю<ам Ю (рис.2.1, а), а если изобрз- д' жение образовано их гсометрическими продолв<е. о< пнями, то оио пазывзетси ьх мнимым (рис. 2.1, б). В геометрической оптике под светя<лейси точкой подразумевается источник света, не имеющий размера и объема. Рис. 2.1. Изображение точки Основные законы геометрической оптнкн Закон нрямолииейного распространения света. Принята считать, что в прозрачной и однородной (изатропной) среде свет распространяется вдоль прямой линии, называемой лучом.
Геометрическая оптика не рассматривает явления дифракцпи от края отверстия диафрагмы < при котором свет заходит з обласп гсочстрической тени. Однако в ре. альных оптических прнбо)юх нужно учитывать явление днфракцнн, так как оно сильно порт<п изображение, если свет проходит скзоаь узкое отверстие, размеры которого с<и<а<<сриь<ы с длиной волны света. Закон независимого распространения света.
Предполагается, что отдельные лучи и пучки после пересечения продолжают распространяться па прежним направлевиям. При определенных условяях в месте пересечения могут возникнуть иигерференционные йвлення, но в геометрической оптике онн не рзссматриваются. Т а б л н ц а 2.1, Зявчеяяя предельных углов ем паланга внутреннего отраженна н углов (-а,) пиления на акодиую грань прямоугольной призмы нс> та Марна ст>нзн н> К8 БК! 0 ТК2 ТК16 ТФ! ТФ5 ! 5!63 1,5688 1,5724 1,6126 1,6475 1,7550 5' 4К 8' 29' 8' 4!' 10' 47' 12> 38' !8" !3' 4!' !6' 39" 36' 39' 30' 38" !9' 37' 22' 34' 44' Заков отраженна н преломления.
Если лучи, распространяясь в определщпсой срс>лг, встречи>п! с!и лу, отличную ио >гоказзтелю преломления от ссерноиача>сьпс>!1, то анн из шщсрниости раздела этих сред частично с>траипиотеи и ирсломлиются али полностью отражаются в определенном нипрзвлепии (100), При этом соблюдаются следующие закономерности: Ц падающий, преломленный и отраженные лучи лежат в одной плоскости с нормалью к поверхности в точке падения луча; 2) ири отрюкеиии действует 8 эзкпи от!жжения — е= е,, т. е. угол пиления рапса углу оти-/ л рзжснии; 3) отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред — величина постоянная и равная относительг> ' лс ному показателю преломления этих двух сред л С Ип е/з!п и' л'/л. (2.1) Падающий и преломленный лучи з> взаимно обратимы.
Если принять, что л — л', то урзаиение (2.1) лает закон отр>онсиин. Показатель преломления даню>й среды по атно. вению к поздуху азэывастся абсолютш,>м показателем преломления. Показатель преломления воздуха принимается равным единице, хотя ега точное значение л = 1,009274 (при нормальном давлении 1013 ГПа н температуре 20' С). Полное внутреннес отражение. При переходе луча нз более плотной срелы в менее плотную преломленный луч отклоняется от нормали т. е. е' ) в, При увеличении угла падензя наступит момент, когда з!п е' - 1, т.
с. и)>сломле>спый луч будет скользить по поверхности границы раздела (к — 90"). В этом случае пределы>ое значение угла падения ем оарслелиется по формуле гйп ем = л /л или в случае прелом. пения луча из среды н воздух (л = 1) з!й е>и = 1/л, 64 Прп игнком угле падения, большем е„„луч полностью отражается вяут >ь ! >а среды, из которой он распространяется (табл. 2.1, рис.
2.2) ! 1н зеленин полного внутреннего отражения основано устройство некосорых оптических деталей (призм полного внутреннего стра>кения, освещение сеток в приборах и т. д.). Если лучи издают па отражающую грань призмы под углом, меньшим, чем е„„то на такую грзиь наносится зеркальное покрытие (см. гл. 16). ПАРАК(,'ИАЛ!>ПАЯ ОПТИКА Законы пзрнкспзльиой (гзуссапой) оптики относятся к бесконечно малой области, окрукшющей оптическую ось системы. Эта область исследуется с помощью нулевых лучей.
Изображение предметов с по. мощно нулевых лучей строится на положениях солинейного сродства >78, 79). Правила знаков Г!оложительным направлением вдоль оптической оси считается направление света слева направо. Оптическую систему принято изображать так, чтобы ее первая (входиая) поверхность располагалась на рисунке слева (рис. 2.3). При расчете оптической системы следует придерживаться следующих правил (89): Рис. 2.3.
Прзвилиобозиачеиия размеров и угловых величин 1) угол луча с оптической осью считается положительным, если луч, пересекая ось, идет сверху вниз, и отрицательным — снизу вверх; 2) линейные величины предмета и изображения, а также отрезки высот лучей с>и>ппотси палс>жп изиными, если опи расположены аад Осью, и отрицательными — под осью; 3) радиус кршипиь! пою рхш>с>и счптаетси положительным, если ге псптр кривизны находится справа от поверхности, а отрицательным — слева от поверхности, т. с. отсчет производится от позерхностя к центру; 4) величины толщин и воздушных промежутков между преломляющими поверхностями при движении света слева направо всегда счятзютси положи>чльиыми! 3 и л 1'юна н лр 65 6) углы нежду лучом и нормалью к поверхности в точкзх'надеина луча е н а' (углы падения н преломления) считшотся ясложитеэьиымн, если цормлль должна быть повернута цо ходу часовой стрш<яв, чтобы соннас<ь с нннрннлеинем луч»; 6) угол <р и<плат цормнлью и ол<нчггьой <юьк! гч<пне<гн ноложительныл<, гели он от«гкал ось я<шн и < бы<ь нож ~ ну<а но июц ..«леиию движении чнсоиой стрелки, чтобы с<ч<нзс<ь с нгрлылью; 7) црн о<ран слцн и» лон«рх<юс<н нзмеш<е<ся знак у показателя Преломления л', угла о<рзжеиия г' и величины расстояния ие!«ду отран<ающсй поверхностью и следующей (при движении света справа палгво); 8) фокусные расстояния считаются поло<кнтельнымн по напрнвлеин<о света от главных плоскостей; 9) прн преломлении или отражении лучей иа сферической поверх.
ности аа начало отсчета отрезка прниимае<тн вершина поз< рхности (точка 0). Отрезки считаются полонцгтельнымн, если оци откладываются вдоль аси справа от тачки О ио цзпранлеиню распространения света, и отрицательным, ко<да откладынюотся слева от точки О. В случае отрицаю льннх «<ц< и ний указанных выше величин перед ними ставится знак минус. Соответственные (олноимснпые) н сопряженные точки, о~резки и углы в пространстве иредметон ц н пространстве нэображенцй указываются одинзконнчн букнами,<ю обозначения, относищиесн к црьстравстиу цзпбрз кет<й, о«ли ниц<«в знзкоч «штрих» вверху кажд<ш Сунны.
Глвнпые точки, !лвнные плоскости, Фокусы и Фокусные рвсс!аннин Лке сопряжеш<ые плоскости, рагиоложгиныс лсрцсн<шкулярно к оптической осн, для которых лине<а<не увеличение равна ля<ос единице, называются главными плоскостями. Разл<тюот переднюю и задню<о гязвные плоскости (рнс. 2.3). Задняя главная плоскость Н' определяется пересечением идущих параллельно оси в пространстве предметов лучей с нх продолжением после преломления через систему (зто вытекает нз постоянства величин Нчш = Ь/а').
Н«р«дияя глазная плоско«<ль Н онр«леляетсн аналогично зада«й, если провести параялельио осн л<ч в обратном направлении (со стороны щ<остранства ишбраженян). Точки пересечения главных плоскостей с о<! ! нчсгкой осью есть главные точки гис<ецы. Задний фокус ги<т«мн есть п<чка Р', сопряженная с бесконечно удалешн<й точкой, расположенной на осн сиса мы н пространстве предметов.
/!«редний фокус симламы ес<ь точка Г, сопряженная с бесконечно удаленной точкой, расположенной на оси системы в пространстве иэображений. Зада«г фокусное расстаяли« вЂ” расстояние от задмей главной пло. скости до заднего фокуса р' (Н'Н = /'). Переднее йк<кусное расстояние — расстояние от передней главной плоскости до перелнего фокуса (Нр= — /). Задний <мра<иин!«й дчжальннй отрезок — расстояние от вершины <юследней поверяя<жги системы ло заднего фокуса (О'р' = ь',). гт!' Передний вершинный йюяаяьинй отрезок — расстояние от вершины первой поверхности сис <«мы до п«реди«го фокуса (Ор — зэ). 66 ф не лласкорля — пернендикулярные к оптической оси плоскости, проходящие соответственно через фокуаы Г и Г'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
