х поступального зміщення, обертання зображення.
плоскопаралельному платівка (Рис. 1.15) зберігає незмінним напрямок проходить через неї світлового променя, викликаючи в той же час його паралельний зсув на
В В
Рис. 1.15. Напрями падаючого (1 і 1 '), переломленого (2), що проходить (3) і відбитого (4) променів у плоскопараллельной платівці.
При нормальному падінні променя платівка зміщує (наближає до себе) зображення вздовж осі на величину
В
Призми (рис. 1.16, а, б), представляють собою багатогранники з прозорого матеріалу, служать головним чином для обертання зображення, зміни ширини паралельних пучків променів, для спектрального розкладання світлових потоків. При побудові обертаючих систем - використовуються і відбивні, і преломляющие властивості граней; широкі конструкторські можливості відкриває різноманіття геометричних форм призм. Максимальна кутова дисперсія - заломлюючої призми при падінні на неї паралельного пучка променів шириною
(1.81)
де d - сторона підстави призми, а dn/dО» - дисперсія її матеріалу.
В
Рис. 1.16. Хід променів в відбиває (а) і заломлюючої (б) призмах
Лінзи (рис. 1.17) безсумнівно відносяться до числа основних елементів більшості оптичних систем; конструктивно вони представляють собою однорідний - прозорий матеріал, обмежений двома полірованими заломлюючими поверхнями, з яких хоча б одна - неплоскому (зазвичай сферична). Найбільш поширені тонкі двоопуклі сферичні лінзи, хоча відомо і багато інших їх різновидів. Розгляд ходу променів у різних лінзах показує, що вони можуть служити для перетворення паралельного пучка променів в сходиться (Збирає лінза), в розходиться (рассеивающая) або в паралельний пучок іншого перерізу (телескопічна). У всіх випадках призначення лінзи - формування оптичного зображення з одночасним його збільшенням (зменшенням). У Залежно від конструкції лінзи і місця розташування предмета можуть формуватися як дійсні, так і уявні зображення. Все розмаїття властивостей лінз робить їх зручними для створення оптичних систем різного функціонального призначення.
В
Рис. 1.17. Хід променів в збирає (а), розсіює (б), телескопічною (в) лінзах і в линзо-растровому екрані (г)
Основним параметром лінзи, що характеризує її заломлююче дію, є оптична сила Ф, обумовлена ​​для тонких лінз відомою формулою:
В
де r 1 і r 2 - радіуси кривизни передньої (щодо падаючих на неї променів) і задньої поверхонь. Правило знаків при визначенні r 1 , r 2 таке, що в двоопуклою лінзі r 1 позитивно, а r 2 негативно ; тому для такої лінзи при | r 1 | = | r 2 | = r
В
Величина - фокусна відстань лінзи: саме на цій відстані від неї сходяться промені (або їх продовження) переломленого паралельного пучка.
Збільшення лінзи (- відстань від центру лінзи 0 до предмета і до зображення відповідно) принципово може бути будь-яким; практична межа визначається спотвореннями, так як лінза представляє класичний приклад прояву всіх видів аберацій.
Одне з застосувань властивостей лінзи - конструкція лінзи-растрового екрана (рис. 1.17, г), основне призначення якого в оптоелектроніці (головним чином у індикаторної техніці) - створення однорідної освітленості на великій площі при використанні джерела малих розмірів.
Дифракційна решітка (Рис. 1.18) - структура періодично чергуються фрагментів з різними оптичними властивостями, являє собою штучний диспергирующий елемент, тобто елемент з гострою вибірковістю по відношенню до потоків випромінювання, що розрізняються по довжинах хвиль. Найпростіша - прозора дифракційна решітка виконується як сукупність паралельних рівновіддалених один від одного щілин у непрозорому екрані (рис. 1.16, а). Дифрагує на кожній щілини промені інтерферують між собою, створюючи максимуми інтенсивності в тих кутових напрямках, для яких різниця ходу окремих променів становить mО», m = 1, 2, 3, ... Апаратна функція такого елемента визначається числом фрагментів N їх геометрією, кутами падіння променів і їх спостереження, довжиною хвилі В окремому випадку ()
В
В
Рис. 1.18. Дифракційна решітка (а) і вид її апаратної функції (б)
де I 0 - максимальна інтенсивність засвітки (при). В (1-84) другий співмножник характеризує інтерференцію крайніх променів усередині однієї щілини (умова максімума_>, а третій - інтерференцію подібних променів з різних щілин (умова максимуму. Аналіз (1.84) показує, що при збільшенні числа щілин (при незмінній їх ширині) інтенсивності головних максимумів ростуть пропорційно N 2 (так як при малих), тоді як у середньому інтенсивність проходить світла - пропорційна N. Таким чином, із збільшенням N вибірковість апаратної функції зро...
