Инфракрасная оптика
Некоторые оптические материалы, используемые в инфракрасномдиапазоне имеют очень большой показатель преломления. Например угерманияпоказатель преломления близок к 4.1 . Такие материалы требуют обязательного просветления.
Текстурированные покрытия
Добиться отражения можно с помощью текстурирования поверхности, то есть создания на ней массива из конусообразных рассеивателей или двумерных канавок. Такой способ был впервые обнаружен при изучении структуры глаза некоторых видов мотыльков. Наружная поверхность роговицы глаза таких мотыльков, играющая роль линзы, покрыта сетью конусообразных пупырышек, называемых роговичными сосками, обычно высотой не больше 300 нм и примерно таким же расстоянием между ними. Поскольку длина волны видимого света больше размера пупырышек, их оптические свойства могут описываться с помощью приближения эффективной среды. Согласно этому приближению свет распространяется через них так же, как если бы он распространялся через среду с непрерывно меняющейся эффективной диэлектрической проницаемостью. Это в свою очередь приводит к уменьшению коэффициента отражения, что позволяет мотылькам хорошо видеть темноте, а также оставаться незамеченными для хищников вследствие уменьшения отражательной способности от глаз.
Текстурированная поверхность обладает антиотражающими свойствами также и в коротковолновом пределе, при длинах волн много меньших характерного размера текстуры. Это связано с тем, что лучи, первоначально отразившиеся от текстурированной поверхности, имеют шанс все же проникнуть в среду при последующих переотражениях. При этом текстурирование поверхности создает условия, при которых прошедший луч может отклониться от нормали, что ведет к эффекту запутывания прошедшего света (англ. - light trapping), используемому, например, в солнечных элементах.
В длинноволновом пределе (длины волны больше размера текстуры) для расчета отражения можно использовать приближение эффективной среды. В коротковолновом пределе (длины волны меньше размера текстуры) для расчета отражения можно использовать метод трассировки лучей. В случае, когда длина волны сопоставима с размером текстуры, отражение можно рассчитать только путем численного решения уравнений Максвелла. Антиотражающие свойства текстурированных покрытий хорошо изучены в литературе для широкого диапазона длин волн[1][2]. .
Тессар (др.-греч.Τέσσερες— четыре) — тип (марка)объектива.
Разработан доктором Паулем Рудольфом, и запатентован[1]25 апреля1902фирмой «Carl Zeiss». Имеет конструкцию из 4 элементов в трёх группах, где 3-я и 4-я линза склеены. Лепесткидиафрагмыразмещаются перед задним компонентом.
Вопреки распространённому мнению, тессарне был усовершенствованиемтриплета, хотя и может рассматриваться как его логическое продолжение. Тессар разработан независимо как развитие схемы объектива«Протар»(4 линзы в 2 группах), того же д-раПауля Рудольфа.
имеет несколько бо́льшую светосилу, чем классическийтриплет, и лучшую коррекциюаберраций. Дает резкое и контрастное изображение, за что и получил прозвище «Орлиный глаз».
Выпускался по лицензии такими фирмами, как Bausch&Lomb Optical CO. в США, F.Koristka в Италии, E.Krauss во Франции и Ross Ltd в Англии. По истечении срока действия патента оптическая схема тессарабыла воспроизведена многими оптическими фирмами в объективах: «Индустар» (СССР), «Эльмар» (Эрнст Ляйтц, сегодня Leica Camera), «Роккор» (Минолта).
Количество объективов данного типа, выпущенных с 1902 годадо настоящего времени, превысило 100 миллионов.
Передний элемент Тессара может быть заменён для получения длиннофокусного или широкоугольного объектива. В 1957 году «Карл Цейс» выпустил длиннофокусные Про-Тессар 85/4, 115/4 и широкоугольный Про-Тессар 35/4 для использования в зеркальных камерах Zeiss Ikon Contaflex моделей III, IV, Rapid, Super, Super (new), Super B, Super BC и S.[2]
Объектив Carl Zeiss Tessar 50/2.8 на камере Zeiss Ikon Contessa
Объектив Carl Zeiss Tessar в смартфонеNokia 5800
Дифракцио́нный преде́л— это минимальное значение размера пятна, которое можно получить, фокусируяэлектромагнитное излучение. Меньший размер пятна не позволяет получить явлениедифракцииэлектромагнитных волн.
Дифракционный предел был открыт в 1873 году Эрнстом Аббе.
Минимальный дифракционный предел определяется формулой dmin=λ/2n, где λ — длина электромагнитной волны ввакууме, n —показатель преломлениясреды. Иногда под дифракционным пределом понимается не линейный, а угловой размер, определяемый по формуле ψmin=1,22*λ/D (критерийРэлея[1], предложен в 1879 году), где D —апертураоптического прибора.
Дифракционный предел накладывает ограничения на характеристики оптических приборов:
Оптический микроскопне способен различать объекты, размер которых меньше значения λ/(2·n·sinθ), где θ - так называемый апертурный угол (у хороших микроскопов θ близок к 90°, и следовательно, предельное разрешение близко к дифракционному пределу λ/2n).
При изготовлении микросхемметодомфотолитографииминимальный размер каждого элемента микросхемы не может быть меньше дифракционного предела, что ограничивает совершенствованиетехпроцесса.
Принцип действия оптического дисказаключается в считывании информации сфокусированным лучомлазера, поэтому дифракционный предел накладывает ограничение на максимальную плотность информации.
Разрешающая способность телескопане может быть больше ψmin(т.е. два точечных источника света, расположенные на угловом расстоянии меньше ψmin, будут наблюдаться как один источник). Однако, разрешение земных оптических телескопов ограничивает не дифракционный предел, а атмосферные искажения (дифракционный предел самых больших телескопов составляет порядка 0.01 угловой секунды, но из-за атмосферных искажений реальное разрешение обычно не превышает 1 секунду). В то же время, разрешениерадиотелескоповирадиоинтерферометров, а также космических телескопов, ограничивается именно дифракционным пределом.