Лучевая оптика
Cтраница 4
Метод построения оптического изображения позволяет во многих задачах избежать аналитического расчета хода лучей даже в случае реальных оптических систем независимо от их сложности. Объясняется это тем, что методы параксиальной лучевой оптики удовлетворительным образом позволяют почти всегда судить о положении и величине оптического изображения, а это оказывается достаточно для выяснения принципа действия и конструктивных особенностей рассматриваемого типа оптического прибора. [46]
 |
Схема формирования изображения газообразного включения. [47] |
Средний размер включения / ж 50 мкм, включение прозрачно для видимой области спектра. Из соображений, приведенных выше, построение ведется в приближении лучевой оптики. О /, в поле зрения приемного датчика О формируется два изображения дефекта. Причем оба изображения являются теневыми. Изображение а образуется при затемнении дефектом луча Ь, апертура которого равна диаметру дефекта. [48]
В важном значении приближений Де-бая для оптических целей нам придется неоднократно убеждаться в дальнейшем. Они осуществляют, вообще говоря, переход от волновой к лучевой оптике. [49]
Желание иметь электронные и ионные оптические системы с наперед заданными свойствами и столь малыми аберрациями, насколько это возможно, так же старо, как и сама электронная и ионная оптика. Как мы видели в предыдущих главах, аберрации являются фундаментальными ограничениями при создании любой лучевой оптики. Уменьшение аберраций особенно актуально для ионных пучков. Их необходимо фокусировать электростатическими линзами, которые должны обеспечивать независимость отклонения частиц от их отношения заряда к массе. Как мы знаем, аберрации стандартных электростатических линз намного выше, чем у магнитных линз. Следовательно, разрешающая способность ионных зондов всегда ограничивается аберрациями. [50]
Решение этого вопроса в отличие от других вопросов, встречающихся при разработке оптических систем ( например, расчет габаритов оптической системы, расчет энергетического баланса системы), невозможно осуществить только на основании лучевой или геометрической оптики. Оценка качества изображения требует учета явлений, природа которых не может быть раскрыта в рамках геометрической или лучевой оптики и требует использования волновой теории света. [51]
Если в результате отражения и преломления пучок перестает быть гомоцентрическим, то волновая поверхность перестает быть сферой. Так как в практической оптике обычно ставится задача получения изображений, точно передающих форму источника, то важнейшим вопросом лучевой оптики является выяснение условий сохранения го-моцентричности пучков. [53]
Ферма [265] как кривые, для которых длина оптического хода стационарна относительно малых вариаций их формы. Отсюда следует, что в однородной среде лучи будут прямолинейны. Методами лучевой оптики можно также пользоваться при оценке полей излучения, которые являются непрерывными функциями угла. [54]
Это свойство абсолютно необходимо для целей электронной микроскопии. Однако существует много применений ( например, ускорители заряженных частиц, спектрометры, вакуумные трубки и в общем даже электронные и ионные зонды), где не требуется стигматическая фокусировка. Роль лучевой оптики для ускорителей частиц сводится к поддержанию пучка, анализу его параметров и доставке его к месту эксперимента. При этом формировать изображение не нужно. [55]
Свет, падающий на торец стеклянного прутка круглого или иного сечения с хорошо полированными боковыми стенками, проходит по прутку, испытывая только потери за счет ослабления в толще стекла. Наклонные лучи претерпевают полное внутреннее отражение от боковых поверхностей без существенных потерь ( фиг. Такие системы подчиняются законам лучевой оптики при диаметрах прутков приблизительно до 0 5 мк. При меньших диаметрах наблюдаются потери части световой энергии вследствие дифракционных явлений, вызывающих частичный уход света через боковые поверхности. Частично пропускают свет даже волокна диаметром в 0 1 мк. [56]
Страницы: 1 2 3 4