Предмет знаходиться між головним фокусом та оптичним центром

Предмет знаходиться в фокальній площині

Предмет знаходиться на подвійної фокусної відстані

Предмет знаходиться за подвійним фокусом

Предмет знаходиться на нескінченності

Шість випадків побудови зображення в лінзах

Рис. 3.16

Промені із нескінченності ідуть паралельними пучками. F ′ – фокус для косого пучка (побічний фокус).

Якщо предмет знаходиться на нескінченності, то зображення знаходиться в фокальній площині.

Рис. 3.17

Зображення дійсне, перевернуте, зменшене.

Рис. 3.18

Зображення дійсне, перевернуте, однакове за розміром.

4. Предмет знаходиться між головним фокусом та подвійним фокусом.

Рис. 3.19

Зображення дійсне, перевернуте, збільшене.

Рис. 3.20

Зображення дійсне знаходиться на нескінченності.

Рис. 3.21

Зображення уявне, пряме, збільшене.

Для розсіювальної лінзи побудова зображень виконується аналогічно. Зображення весь час буде уявне, пряме, зменшене. Наприклад:

2F F F

Рис. 3.22

2F F F

Рис. 3.23

7. Центрована система лінз. Ознайомимося з теорією Гауса, яку використовують у товстих системах лінз. Для прикладу візьмемо збираючу систему лінз.

	P1		P2

Рис. 3.24

P₁ та P₂ – головні площини системи,

F₁ та F₂ – передній та задній фокуси,

H₁ та H₂ – головні точки системи.

Тепер будемо розглядати тільки головні площини системи.

P₂ P₁

А

l 2 х₂ F₂ f₂ f₁ F₁ x₁ B^'

B d₂ d₁

l₁ l₁ А^'

Рис. 3.25

N - лінійне збільшення лінзи.

, якщо f ₁= f ₂= f, то

х _1* х ₂= f ² – рівняння Ньютона для параксіальних променів у будь-якій оптичній системі.

(якщо середовище справа та зліва одне й те саме, то f лінзи однаковий).

(d ₁ – f ₁)(d ₂ – f ₂)= f ²

d ₁ d ₂ – f ₁ d ₂ - d ₁ f ₂ + f ₁ f ₂= f ²

d ₁ d ₂ – fd ₂ – fd ₁+ f ²= f ² – поділимо на d ₁, d ₂ , f отримаємо звичайне рівняння Гауса

– 3.15

Недоліки оптичних систем. Непараксіальність променів (промені до оптичної вісі йдуть під великими кутами) викликає ряд недоліків у зображенні (аберації).

Сферична аберація. Сферична аберація створюється променями, які проходять далеко від оптичної вісі. Такі промені перетинають оптичну вісь ближче, ніж дають підрахунки, тобто ніж параксіальні промені.

SS′ - повздовжня сферична аберація

Рис. 3.26

Через це в точці «S» не точка, а кружечок. Цей вид аберації усувають за допомогою системи лінз або діафрагми «D», яка розташовується на шляху променів.

Хроматична аберація.

Рис. 3.27

Цей вид аберації обумовлений тим, що промені різних кольорів заломлюються лінзою по-різному (дисперсія промені в).

Замість точки виходить зображення у вигляді кольорових кружків, кольори яких залежать від положення екрану. Поздовжня хроматична аберація . Цей вид аберації усувають за допомогою системи лінз, які складаються зі скла з різними показниками заломлення і різною дисперсією.

НАПРИКЛАД:

ахроматична пара лінз:

Рис. 3.28

Астигматизм. Астигматизм косих пучків утворюється при зображенні точок, які посилають промені під значними кутами до оптичної вісі. Фокуси променів, які поширюються в одній площині, будуть ближче, в іншій – далі від оптичного центру лінзи. На відстані р ₁ – вертикальна лінія видна.

На відстані р ₂ – горизонтальна лінія. Астигматизм виникає завжди, коли порушується симетрія світлового пучка по відношенню до оптичної системи. Анастигмат – система, яка позбавлена цієї аберації.

Рис. 3.29

Дисторсія (викривлення). Викривлення поверхонь. Причина – різне значення збільшення для різних точок поверхні яка світиться. Всі точки поверхні, яка світиться, перпендикулярні оптичній вісі, але розташовані на різних відстанях від неї. Ортоскопічна система – система, вільна від дисторсії.

Рис. 3.30

Майже всіх аберацій вдається уникнути, застосовуючи систему лінз.

Кома. Аберація пучка, який має центр не на вісі. Точка зображується у вигляді світлої плями, несиметрично висвітленій.

Рис. 3.31

Дата добавления: 2015-06-04