5. Понятие центрированной оптической системы.

Необходимые условия для построения изображения в любой центрированной оптической системе.

5.1. Понятия сопряжённых точек, сопряжённых лучей и пучков, сопряжённого фокуса.

5.2. Задний и передний фокусы, фокальная плоскость оптической системы. Линейное и пространственное увеличение.

Оптическая система, образованная сферическими отражающими и

преломляющими поверхностями, называется центрированной, если центры

кривизны всех поверхностей лежат на одной прямой. Эта прямая называется

главной оптической осью системы.

Под идеальной оптической системой понимают такую систему, которая

дает стигматическое изображение, геометрически подобное отображенному

предмету.

Условия:

1. Свет в виде параксиальных пучков

2. Показатель преломления постоянен для длин волн

3. Монохроматическое излучение

ЦОС характеризуется рядом так называемых кардинальных точек и

плоскостей, задание которых полностью описывает все свойства ЦОС и

позволяет пользоваться ими, не рассматривая реального хода лучей в

системе.

2. Сопряженные точки - две точки, которые по отношению к оптической системе являются объектом и его изображением. Вследствие обратимости световых лучей объект и изображение могут взаимно меняться местами. Понятие сопряженных точек строго применимо только к идеальным оптическим системам, где нет аберраций оптических систем.

Фокус, или сопряженный фокус — точка (S₁‘ или S₂‘) пересечения лучей, вышедших из одной точки (S₁ или S₂) предметного пространства и прошедших оптическую систему.

Сопряженный фокус

Фокус называется действительным (S₁‘), если лучи действительно пересекаются, или мнимым (S₂’), если пересекаются не сами лучи, а их продолжения, проведенные в обратном направлении.

Если лучи входят в оптическую систему параллельно главной оптической оси, фокус лежит на главной оптической оси и называется главным фокусом системы F₁‘ или F₂‘.

Соответственные лучи и пучки также называются сопряженными.

Главный фокус

Задний фокус   - это точка на оптической оси в пространстве изображений, сопряженная с бесконечно удаленной точкой, расположенной на оптической оси в пространстве предметов.

Передний фокус   - это точка на оптической оси в пространстве предметов, сопряженная с бесконечно удаленной точкой, расположенной на оптической оси в пространстве изображений.

Фокальная плоскость - оптической системы, плоскость, перпендикулярная оптической оси системы и проходящая через ее главный фокус.

Фокальная плоскость в параксиальной оптике — плоскость, на которой расположены точки, в которых собираются попавшие в систему плоскопараллельные пучки лучей. В реальной оптике поверхность, обладающая такими свойствами, плоскостью, вообще говоря, не является. Аберрация, связанная с несоответствием данной поверхности с плоскостью, называется кривизной поля изображения.

Для тонких линз фокальной плоскостью является плоскость перпендикулярная главной оптической оси, проходящая через фокус.