Тезисы лекции. Идеальная оптическая система

Идеальная оптическая система.

Важнейшее назначение оптической системы – давать правильное изображение объекта, который в простейшем случае представляет собой плоскую картину, расположенную перпендикулярно оптической оси. С этой точки зрения идеальная оптическая система – такая, которая дает стигматическое изображение любой точки объекта, а изображение объекта геометрически подобно ему и расположено в плоскости, перпендикулярной оптической оси (если так расположен объект).

Реальная оптическая система всегда вносит искажения (аберрации) в изображение (исключением является изображение в плоском зеркале). Чтобы все же получить достаточно хорошее изображение, систему приходится усложнять, вводя вместо одной несколько линз, рассчитанных так, чтобы искажения, вносимые разными линзами, взаимно компенсировались, по крайней мере, в той области, которая является рабочей для данной системы. При этом, конечно, система усложняется, и расчет ее становится весьма сложной задачей. И даже идеальная с точки зрения геометрической оптики система, в которой устранены все аберрации, не может дать идеального изображения из-за дифракции. Таким образом, реальная оптическая система всегда более или менее отличается от идеальной.

Центрированная оптическая система является хорошим приближением к идеальной. Расчет ее становится особенно простым, если рассматривать только параксиальные лучи, т.е. такие, которые составляют с оптической осью углы столь малые, что синус и тангенс угла можно приравнять самому углу (конечно, при этом нужно чтобы показатели преломления всех сред, через которые проходят лучи, не зависели от длины волны в той области спектра, которая используется при формировании изображения). Образование изображений параксиальными лучами было впервые систематически исследовано Гауссом в 1841г., поэтому теорию идеальных центрированных оптических систем обычно называют гауссовой оптикой.

В дальнейшем мы будем рассматривать только центрированные оптические системы и параксиальные лучи.

Иллюстративный материал

- электронные учебники;

- учебные видеофильмы.

Литература

1. Гвоздева Н.П., Коркина К.И. Теория оптических систем и оптические измерения. – М: Машиностроение, 1981 г.

2. Заказнов Н.П., Кирюшин С.Н., Кузичев В.И. Теория оптических систем. – М.: Машиностроение, 1992 г.

3. Гваоздева Н.П., Коркина К.И. Прикладная оптика и оптические измерения. – М.: Машиностроение, 1976 г.

4. Прикладная оптика./Под ред.Н.П. Теория оптических систем. – М.: Машиностроение, 1981 г.

5. Андреев Л.Н., Грамматин А.П. Сборник задач по теории оптических систем. – М.: Машиностроение, 1987 г.

6. Апенко М.И., Запрягаева Л.А. Задачник по прикладной оптике. – М.: Недра, 1987 г.

7. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. – М.:Машиностроение, 1966 г.

6.6Контрольные вопросы (обратная связь)

1. Реальная оптическая система.

2. Центрированная оптическая система.

3. Идеальная оптическая система.

6.1. Тема №7 Расчет хода нулевого луча через систему, представленную конструктивными параметрами. Понятие о тонкой линзе.

Цель

- свойства идеальных оптических систем;

- принципы действия оптических деталей и типовых оптических систем;

- методы ограничения пучков лучей в реальных конструкциях оптики;

Поиск по сайту: