Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Похибки оптичних систем





Головна задача оптичної системи полягає в утворенні правильного зображення предмета, яке являє собою (у найпростішому випадку) плоску картину, перпендикулярну головній оптичній вісі.

Якщо для формування зображення в лінзі використо­вуються вузькі світлові пучки, що падають на лінзу під невеликими кутами (параксіальні пучки), і відсутня диспер­сія, то зображення буде геометрично вірним і чітким. На практиці ці умови реалізуються далеко не завжди і це приво­дить до того, що в зображеннях, які утворює лінза, спостерігаються різні похибки чи недоліки, які називаються абераціями.

Основні аберації лінз (чи оптичних систем):

1) при широких пучках – сферичні аберації і дисторсія;

2) при пучках, що падають на лінзу під значними кутами – астигматизм і кривизна поля;

3) хроматична аберація, яка пов’язана з дисперсією.

Сферична аберація ви­кли­ка­на тим, що краї лінзи внаслідок великої кри­виз­ни поверхні залом­люють проме­ні силь­ніше, ніж центральна час­ти­на. Через це го­лов­ні фо­ку­си для край­ніх і централь­них про­менів не співпадають (мал. 8.15).

Дисторсія обумовлена тим, що лінійні збільшення лінзи для точок предмету, які знаходяться на різних віддалях від головної оптичної вісі, дещо відрізняються і тому прямі контури предмета, який лежить у площині, перпендикулярній до головної оптичної вісі, набувають форми дуг. Щоб позбавитись цих аберацій, можна зробити світловий пучок більш вузьким за допомогою діафрагми (при цьому зменшується яскравість зображення), або доповнити дану лінзу іншими, аберації яких мають протилежний характер (наприклад, поєднання збираючої лінзи з розсіювальною).

Кривизна поля полягає в тому, що фокуси паралельних променів, які падають на лінзу під значними кутами до головної вісі, не лежать у фокальній площині і зображення на плоскому екрані має різну чіткість у різних місцях.

Астигматизм виникає внаслідок неоднакового залом­лен­ня променів, що проходять крізь лінзу в різних мери­діональ­них площинах. В оптичних приладах це має місце у випадку падіння променів на лінзу правильної сферичної форми під значними кутами до головної вісі. Астигматизм може мати місце також і при прямому падінні променів на лінзу, якщо остання має відхилення від правильної сферичної форми. Цей вид астигматизму зустрічається як один із недоліків оптичної системи ока. Частіше зустріча­єть­ся астигматизм, при якому найбільша різниця в залом­ленні променів має місце у двох взаємно-перпендикулярних меридіональних площинах. Такий астигматизм зветься пра­виль­ним. Розглянемо його на прикладі двоякоопуклої лінзи. Припустимо, що лінза із сферичною поверхнею має у вертикаль­ній площині дещо меншу кривизну поверхні, ніж у горизонтальній (мал. 8.16). У цьому випадку з пучка променів, що падають паралельно головній вісі ОО¢;, проме­ні, що проходять крізь лінзу по вертикальному діаметру (наприклад, промені 2-2), після заломлення перетнуться у точці F 2, розташованій далі від оптичного центру лінзи, а промені, що проходять крізь лінзу по горизонтальному діаметру (наприклад, промені 1-1), – у точці F 1, розташо­ваній дещо ближче до нього.

На екрані А, що проходить через точку F 1, в якій перетнулися після лінзи промені 1-1, виникає світла вертикальна смуга внаслідок того, що промені 2-2 у цій площині ще не перетнулися.

На екрані В, розміщеному в точці F 2, в якій сходяться після лінзи промені 2-2, виникає світла горизонтальна смуга, оскільки промені 1-1 у цій площині вже розходяться після того, як вони перетнулися раніше у точці F 1. На екрані, розміщеному між площинами А і В, буде спостеріга­тися світла пляма круглої чи овальної форми. Така ж сама картина має місце при астигматизмі внаслідок похилого падіння променів на лінзу правильної геометричної форми. У цьому випадку також можна використовувати хід променів, що наведений на мал. 8.16.

Мал. 8.16. Хід променів у збиральній лінзі при астигматизмі.

Для виправлення астигматизму, особливо правильного, часто застосовуються лінзи, обмежені циліндричними поверхнями. Системи, які виправлені на астигматизм, називаються анастигматами.

Хроматична аберація обумовлена залежністю показ­ни­ка заломлення від довжи­ни хвилі, тобто від кольору світлової хвилі (явище дис­пер­сії). В результаті вини­кає спотворення, вна­слі­док яко­го навіть для параксіальних проме­нів немонохроматич­ний пучок має цілу сукуп­ність фокусів вздовж відрізка F 1 F 2 головної оптичної вісі. Отже, точка на вісі зображується кружечком кольорових кілець, послідовність яких залежить від місця знаходження екрану (мал. 8.17). Для усунення даного типу аберацій використо­вуються сорти скла з різними показниками заломлення і різною дисперсією. Такі системи називаються ахроматич­ними.







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1000. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Понятие о синдроме нарушения бронхиальной проходимости и его клинические проявления Синдром нарушения бронхиальной проходимости (бронхообструктивный синдром) – это патологическое состояние...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия