3. Оптические детали пиборов
Самый сложный ОЭП или ОЭС в конечном итоге можно разложить на составляющие их простые оптические детали:
Линзы
Плоскопараллельные пластинки
Призмы
Оптические клинья
Светофильтры
Зеркала
Дифракционные решётки
И.т.д.
Рассмотрим основные простейшие оптические детали и их характеристики по отдельности подробнее.
3.1 Линзы.
Линзой называют оптическую деталь, ограниченную двумя преломляющими поверхностями. Плоскость рассматривается как частный случай сферической поверхности, с радиусом кривизны равным бесконечности. В зависимости от знака заднего фокусного расстояния все линзы можно разделить на два вида: положительные (собирательные) и отрицательные (рассеивающие).
Как положительные, так и отрицательные линзы можно разделить на три группы:
1) линзы, знаки радиусов кривизны которых различны. К этим линзам относят двояковыпуклые и двояковогнутые ;
2) линзы, имеющие одну из преломляющих
поверхностей плоскую – r =∞. К ним относятся плосковыпуклые (r1>0,
r2 =∞) и плосковогнутые (r1<0, r2 =∞);
3) линзы с радиусами кривизны одного знака. Такие линзы называют менисками. Мениски бывают положительными, у которых радиус выпуклой поверхности меньше по абсолютной величине радиуса кривизны вогнутой поверхности (r1>0,r2>0,r1<r2) и отрицательными, у которых радиус выпуклой поверхности больше, чем радиус вогнутой поверхности (r1>0,r2>0,r1>r2).
Рисунок 41. К определению видимого увеличения.
Конструктивными параметрами линзы являются радиусы кривизны её
поверхностей r1 и r2, толщина d и показатель преломления n. В большинстве случаев 1 и 3 среды имеют n =1.
Оптическая сила линзы определяется соотношением:
|
(27) |
3.2 Плоскопараллельные пластинки (пп)
Плоскопараллельная пластина - оптическая деталь, состоящая из одного куска оптического материала и содержащая две параллельные между собой плоские преломляющие грани - входную и выходную.
Плоскопараллельные пластины применяют в оптических приборах:
− для разделения двух оптических сред с различными характеристиками (давление, температура, химический состав и т.д.)
− в качестве входных/выходных окон для предохранения внутренних полостей оптических приборов от проникновения в них пыли и влаги;
− как подложки фильтров, светоделителей и поляризаторов;
− для компенсации сферической аберрации;
− в качестве сеток – плоскопараллельные пластинки с выгравированными на них шкалами, которые должны быть видны в поле зрения прибора одновременно с наблюдаемым предметом и т.д.
3.3 Призмы
Призмы оптические– призмы из материалов, прозрачных для оптического излучения в некотором интервале частот. Они могут быть и не призмами в строго геометрическом смысле. Призма содержит плоские преломляющие и отражающие поверхности (грани), которые образуют между собой двугранные углы. Оптические призмы подразделяются на три обширных и резко различающихся по назначению класса:
− отражательные призмы;
− поляризационные призмы;
− спектральные призмы (или дисперсионные).