Cтраница 3
Читатель, вероятно, заметил, что при проведении двух главных лучей не обращалось никакого внимания на их путь внутри линзы. На рисунках мы просто показываем излом лучей на линзе до нужного угла отклонения. Такое приближенное построение хода лучей вполне пригодно для наших целей, так как описанный способ нахождения главных фокусов достаточно точен только при условии, что толщина линзы в ее центре мала по сравнению с фокусным расстоянием. Поэтому наши построения достаточно точно описывают ход лучей в случае тонких линз. При построении хода лучей тонкие линзы можно рассматривать как очень тонкие круглые пластинки, перпендикулярные к оси. [31]
Оптические системы с ГОЭ имеют сложную геометрию, поэтому их исследование представляет непростую задачу. Это связано с большими аберрациями ГОЭ, которые компенсируются аберрациями других систем. Следовательно, мы получаем элемент, который сам по себе имеет низкое качество, и единственная возможность испытать его заключается в том, чтобы собрать и настроить всю систему. Необходимо, чтобы отдельный элемент компенсировал аберрации ГОЭ хотя бы в одной точке поля зрения. По-видимому, хорошие перспективы для этого имеют голограммы, синтезированные на ЭВМ, которые довольно легко получить с помощью той же самой программы, которая используется для построения хода лучей и позволяет получить оптимальную конструкцию ГОЭ. [32]
Геометрия оптических систем с ГОЭ такова, что в них целесообразно рассматривать все лучи как косые. Этот подход необходим также для наклонных и децентрированных элементов, которые часто используются в системах с ГОЭ. Единственная трудность, которая встречается при построении хода лучей в системе с ГОЭ, состоит в вычислении лучей О и R для произвольных точек голографическо-го элемента, когда для образования записывающих лучей используются оптические элементы. В этом случае приходится применять итерации, поскольку невозможно узнать, каким образом следует направить луч, чтобы он попал в желаемую точку на голографичес-ком элементе. Если овладеть соответствующими навыками, то процедура становится совершенно простой. По-видимому, единственной еще возможностью при построении хода лучей является автоматическая оптимизация параметров записывающих лучей ГОЭ в соответствии с критериями, определяемыми характеристиками всей системы. [33]
Рассматриваемый материал имеет первостепенное значение для усвоения принципов построения изображений как в зеркалах, так и в линзах. Учащимся важно уметь строить ход лучей. Если они научились строить и объяснять ход лучей, значит, им понятны принципы построения изображений. Простое запоминание формул и подход к задачам на построение как к простым алгебраическим упражнениям не обеспечивает понимания вопроса. Задачи решать важно, но можно отбить у учащихся вкус к слепому пользованию формулами, прибегнув к варьированию обозначений в разных задачах. БЫ сильно облегчите учащимся решение некоторых задач на построение хода лучей. Если даже порицать слепое пользование формулами, большинство учащихся все равно их будет знать. Но если при этом ваш упор на геометрические построения хода лучей достигнет цели, учащиеся будут также знать, как строятся изображения и как вывести ту или иную формулу геометрической оптики, которая может понадобиться. [34]