To tylko jedna z 12 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
UKŁAD OPTYCZNY
• Układ optyczny to obszar o pewnym rozkładzie współczynnika załamania . Może to być zbiór powierzchni o skokowej zmianie współczynnika załamania, ograniczony obszar o ciągłej jego zmianie (ośrodki gradientowe) bądź kombinacja obu opisanych.
• Układ optyczny ma za zadanie przekształcenie jednej przestrzeni, zwanej przestrzenia przedmiotową (będącej ogólnie zbiorem źródeł światła) w drugą przestrzeń, zwaną przestrzenią obrazową, będącą zbiorem obrazów tych źródeł.
• Promienie świetlne, wychodzące z punktowych źródeł światła, po przejściu przez układ optyczny powinny zostać z powrotem skupione w punkty, zwane obrazami. Rozmieszczenie tych punktów i energia w nich zawarta będzie z reguły inna niż w przestrzeni przedmiotowej. Układ optyczny dokonuje więc przekształcenia energetyczno-geometrycznego.
WARUNEK STYGMATYZMU
• W dowolnym układzie optycznym pęk promieni, wychodzący z każdego punktu przedmiotowego ze sferycznym czołem fali Σ zostanie przekształcony w ogólnym przypadku na pęk promieni z czołem fali Σ', którego kształt będzie zależał od parametrów układu. Aby zbiór promieni w przestrzeni obrazowej przecinał się w jednym punkcie (czyli żeby stworzyły one obraz punktu przedmiotowego), czoło geometryczne fali Σ' musi być sferyczne.
Warunek ten nazywa się warunkiem stygmatyzmu (punkt A jest stygmatycznie odwzorowany przez układ U w punkt A').
POWIERZCHNIA SFERYCZNA JAKO UKŁAD OPTYCZNY
• Pojedyncza powierzchnia załamująca
• Oś optyczna - prosta przechodząca przez środki sfer układu powierzchni załamujących (odbijających);
• Reguła znaków:
długość odcinków mierzymy od punktu O (wierzchołek) i są one dodatnie, gdy skierowane są zgodnie z biegiem światła (w prawo);
kąty mierzymy od osi optycznej do promienia i są one dodatnie, gdy mierzymy je zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
POJEDYNCZA POWIERZCHNIA ZAŁAMUJĄCA
• Prawo załamania: • Przybliżenie paraksjalne (przyosiowe):
zakładamy, że kąty, które tworzą promienie świetlne z osią optyczna są nieduże.
• Prawo załamania w przybliżeniu paraksjalnym: • Schemat obliczeń:
zależności między kątami: ; wzory na kąty w trójkącie - pamiętamy o przybliżeniu: POJEDYNCZA POWIERZCHNIA ZAŁAMUJĄCA
(…)
… (obrazowa) zwierciadła wklęsłego jest więc ujemna, a wypukłego - dodatnia!
• Przekształcając równanie zwierciadła, otrzymujemy:
linia ciągła - zw. wklęsłe: obraz rzeczywisty przedmiotu urojonego;
- zw. wypukłe: obraz urojony przedmiotu rzeczywistego;
linia przerywana - zw. wklęsłe: obraz urojony prostu przedmiotu rzeczywistego;
- zw. wypukłe: obraz rzeczywisty prosty przedmiotu rzeczywistego;
linia punktowa - zw. wklęsłe: obraz rzeczywisty odwrócony przedmiotu rzeczywistego;
- zw. wypukłe: obraz urojony odwrócony przedmiotu urojonego.
CIENKA SOCZEWKA SFERYCZNA
• Soczewka (sferyczna) to obszar o współczynniku załamania innym niż otoczenie (zwykle powietrze), ograniczonym dwiema powierzchniami sferycznymi.
• Jeżeli przyjmiemy, że soczewka jest cienka, tzn. to: CIENKA SOCZEWKA SFERYCZNA - c.d…
…;
Przestrzeń w której leży punkt P, nazywana jest przestrzenią przedmiotową, ta, w której leży punkt P' - obrazową;
POJEDYNCZA POWIERZCHNIA ZAŁAMUJĄCA
• Definicje - c.d.:
Jeżeli punktowy przedmiot znajduje się w nieskończoności ( ), to obrazem tego punktu jest ognisko obrazowe, a odległość tego punktu od wierzchołka O powierzchni załamującej to odległość ogniskowa obrazowa : Analogicznie: ognisko przedmiotowe…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)