Простейшая оптическая система
Cтраница 2
 |
Ограничение пучков в тонкой линзе. [16] |
Тонкая линза как система двух центрированных поверхностей представляет простейшую оптическую систему, дающую довольно несовершенное изображение. Однако даже простые тонкие линзы имеют очень большое значение на практике, главным образом в качестве очковых стекол. В громадном большинстве случаев очки представляют собой просто тонкие линзы. [17]
В этой главе мы рассмотрим некоторые применения изложенных ранее принципов к устройству простейших оптических систем используя приближение геометрической оптики. При конструировании многих оптических приборов это приближение оказывается особенно полезным. Геометрическая оптика и очень проста, и очень сложна. Я хочу этим сказать, что уже поверхностное изучение геометрической оптики в школе позволяет с помощью очень простых правил составлять грубые схемы приборов; если же мы хотим при этом учитывать искажения в линзах и прочие тонкости, то задача становится слишком сложной даже для студентов старшего курса. Сформулировав задачу математически, легко подсчитать пути - всех лучей. Словом, дело это простое и не требует новых принципов. Кроме того, законы и элементарной, и специальной оптики фактически неприменимы в других областях, поэтому нам не было бы необходимости чересчур подробно изучать предмет, если бы не одно важное исключение. [18]
К этому же периоду времени относится и ряд работ по исследованию некоторых простейших оптических систем с помощью теории аберраций третьего порядка. [19]
В классической геометрической оптике предполагается, что свет распространяется по лучам - криволинейным путям, которые в среде с постоянным показателем преломления являются на самом деле прямыми. Простейшие оптические системы имеют кусочно-постоянные коэффициенты преломления, и поэтому лучи в них состоят из отрезков прямых. [20]
Геометрическая оптика изучает пучки лучей света, исходя из законов прямолинейности и независимости их распространения и из законов отражения и преломления света. Так как при больших углах падения в оптических системах возникают оптические аберрации, то простейшие оптические системы целесообразно использовать только в параксиальной области, близкой к оптической оси, где углы падения и преломления могут считаться достаточно малыми. Последующий материал дан применительно к этому случаю. [21]
В первой, второй и третьей частях книги рассмотрены общетеоретические вопросы геометрической оптики, но применительно к большим полям зрения и апертурам. Четвертая часть посвящена изучению свойств отдельных конструктивных оптических элементов и узлов, в том числе поверхностей несферической формы. В пятой части дана классификация простейших оптических систем и рассмотрена композиция объективов различного рода и назначения. [22]
Страницы: 1 2