ИДЗ 2

Параметр

Значение

А

БФ8

Б

ЛК4

В

ТФ10

х

1,66

y

50

a

1,53

b

1,57

c

57

d

60

Тип 1

ТК

Л1

D

Л2

e

Т1

90

Т2

-60

r1 мм

100

r2 мм

-120

d0 мм

250

r0 мм

20

s

2,5

По диаграмме Аббе определить тип стекла, имеющего ne= х и e=y. По госту ГОСТа

1.

3514-84 уточнить марку стекла.

Тип стекла по диаграмме– тяжёлый крон ( марка ТК21). Из ГОСТа для ТК21 ne=1,66

e=50,81.

Для ахроматизации оптической системы необходимо стекло с показателем

преломления a <ne <b и числом Аббе c < e <d. Какое стекло вы выберите? По госту

2.

ГОСТа 3514-84 уточнить марку стекла.

С данными показателями 1,53 <ne <1,57 и 57 < e <60 необходимы марки стёкол

такие как БК6 и БК106 с показателями ne = 1,5421 и e = 59,38.

Укажите по диаграмме Аббе диапазон коэффициента преломления и коэффициента

3.

дисперсии для стекол типа «Тип 1».

Тип 1 – ТК. По диаграмме Аббе коэффициент преломления имеет диапазон от 1,56 –

1,66, коэффициент дисперсии имеет диапазон от 51 до 64.

Рассчитайте угол Брюстера для стекла марки «А», «Б», «В».

Для стекла марки «А» – БФ8 –

57,76°

1

1

4

Для стекла марки «Б» – ЛК4 – α =

=

=

56,17°

arctg 12

1,49221

Для стекла марки «В» – ТФ10 – α =

arctg 12 =

1,81381

= 61,13°

Для стекла марки «А» рассчитать коэффициент дисперсии νe, νd, νD, νh.

− 1

1,5857 − 1

= ' −

' =

0,01269

= 46,15

5

=

− 1

1,5817 − 1

= 48,84

− =

0,01269

=

− 1

1,5826 − 1

= 45,91

−

=

0,01269

=

− 1

1,605 − 1

−

= 1,6154 − 1,5986 = 36,01

Рассчитать показатель преломления для стекла

марки «А» для линии «В» при

температуре Т1°С, для линии «Л2» при температуре Т2°С. При расчёте принять: n=

n0+β(t-t0)].

Рассчитать показатель преломления для стекла марки БФ8 для линии D при

90 −

6

20 = 1,5826 + 2,7 ∙ 10−7 ∙ 70 = 1,5826

90

= + 24 ∙ 10−7 ∙

температуре 90 °С, для линии e при температуре -60 °С:

−60 − 20 = 1,58569 + 10−7 ∙ ( − 80) = 1,5856

−60

= + 50 ∙ 10−7 ∙

Рассчитать изменение толщины d и радиуса кривизны r оптической детали для

стекла марки «А» при температуре Т2 °С. При расчёте принять: d= d0[1+α(t-t0)], r=

r0[1+α(t-t0)].

f =

r1

r2

(n -1)

(r2 - r1 )

Оценим максимально возможное изменение фокусного расстояния плосковыпуклой

8.

линзы, изготовленной из марки БФ8 при использовании стекла категории 1 и

1 ∙ 2

−12000

категории 5 по отклонению показателя преломления.

= ( − 1) ∙ ( 2 − 1) = (1,58569 − 1)( − 120 − 100) = 93,13

1 ∙ 2

−12000

= 93,18мм

1 = ( (1 − ∆ ) − 1) ∙ ( 2

− 1) = (1,58569(1 − 0,0002) − 1)( − 120 − 100)

1 ∙ 2

− 1) = (1,58569(1:

−12000

= 93,07мм

5 = ( (1 + ∆ ) − 1) ∙ ( 2

+ 0,0002) − 1)( − 120 − 100)

Изменение фокусного расстояния

;

∆ 5 = | 5 − | = |93,07 − 93,13| = 0,06 мм

∆ 1 = | 1 − | = |93,18 − 93,13| = 0,05 мм

Оценить

возможное

изменение

f

фокусного расстояния тонкой линзы,

изготовленной из марки «А» при изменении температуры от 19°С до 120°С.

Радиусы кривизны линзы r1, r2 мм. При расчёте принять: фокусное расстояние

f =

r1

r2

(n -1)

(r2 - r1 )

9.

f

= f

a -

b

t

n -1

Оценим возможное изменение фокусного расстояния линзы f, изготовленной из

марки СТК3 при изменении температуры от 19°С до 120°С.

∆ =

1 ∙ 2

∙ ( −

) ∙ ∆ = 93,18 ∙ (82 ∙ 10−7 − 2,9 ∙ 10−6 ) ∙ 101 = 0,0306 мм

( − 1) ∙ ( 2 − 1)

− 1

1,58569 − 1

Определить, при какой

температуре

должен проводиться отжиг стекла

марок «А»

«Б», «В» и его моллирование.

Определим, при какой температуре должен проводиться отжиг стекла марок БФ8,

10.

ЛК4, ТФ10 и его моллирование.

БФ8: 520°C отжиг, 610°C моллирование

ЛК4: 560°C отжиг, 640 °C моллирование

ТФ10: 410°C отжиг, 450 °C моллирование

Определить, как изменится пропускание оптической детали, изготовленной из

стекла марки «А»

толщиной 1 см, подвергнутой облучению дозой 1) 1*105 Р; 2)

5*105 Р.

11.

Определим, как изменится пропускание оптической детали, изготовленной из стекла

марки БФ8 толщиной 1 см, подвергнутой облучению дозой 1) 1∙105 Р; 2)5∙105 Р.

СТК3: 1)

−1 ; 2)

−1

∆ = 0,36 см

∆ = 0,2см

1

= (n -1)

1

-

1

,

f

r

r

2

1

предмет находится в бесконечности.

12.

Найдем продольную хроматическую аберрацию «fф - fкр» двояковыпуклой линзы из

ф− кр=

1

1 1

−

1

1 1

стекла марки БФ8 с радиусами кривизны 10 и -12 см.

− 1 ∙

1

− 2

− 1 ∙

1

− 2

=

1,605 − 1

1

1

+

1

−

1

1

1

=− 0,44 см

∙

10

12

1,5769 − 1

∙

10

+ 12

напряжения.

= ∙

1 − 2 = 2,85 ∙ 2,5 ∙ 2 − 1

= 7,125 нм

ЛК4: примем

ф

r

кр

h

1

1

1

1

ф− кр=

+

∙

ф− 1

− к− 1

=

2

∙

− 1

− − 1

1

1

1

= ∙ 0,033 м

ТФ10: примем

nф = nr

= 2 ∙

1,486694 − 1

− 1,502859 − 1

= 1,792217

1

nкр = nh = 1,865695

1

1

1

ф− кр=

+

∙

ф− 1

− к− 1

= 2

∙

− 1

− − 1

1

1

= ∙ 0,054 м

= 2 ∙

1,792217 − 1

− 1,865695 − 1

ЛК4

ТФ10

1.492166

1.813763

1.490300

1,805994

D

65.11

25,37

d

64,94

25,17

e

C

0.007530

0,031778

F

0.007578

0,032324

F'

C'

Марка стекла – БФ8, Л1 – D, Л2 – e

n

2

n

2

1

I = 2 EmHm = 2

Em = 2

A

Закон Бугера – Ламберта – Бера:

I = I0 ∙ −

17.

С учётом отражения : R = ( 1−n1−n22 )2

= ( 1−1,58571−1,5857 )2 = 0,0513

Процентуменьшения= (1 − − )(1 − ) ∙ 100%

= 1 − −1,2∙0,06 (1 − 0,0513) ∙ 100% = 6,59%

Отражение света от поверхности пластинки приводит к уменьшению интенсивности.

По закону Френеля, при падении света на плоскую границу раздела сред с

показателями преломления

и

соответственно, коэффициент отражения R будет

18.

Таким образом,

=

n1

− n2

2

=

1 − 1,81376 2

= 0,08364

n1

n2

равно:

​

n1

+ n2

= I0

1 + 1,81376

= I0 ∙ 0,

91636

Поглощение света I = I0

∙ 1 −

∙ 1 − 0,08364

интенсивность света после отражения становится:

внутри пластинки приводит также к уменьшению интенсивности.

По определению коэффициента поглощения k, интенсивность света после

I = I

∙

−

прохождения расстояния d внутри среды уменьшается экспоненциально:

I

= I0

∙ 0,

∙ −1,2∙0,06

91636