10.Построение изображений в собирающих и рассеивающих линзах. Гомоцентрические и параксиальные лучи.

Построение изображений в собирающих линзах:

Ниже представлен основной алгоритм:

*Определите положение предмета на главной оптической оси. То есть в каком месте относительно главного фокуса(принято обозначать символом F) располагается предмет

*Нужно пустить три основных луча. Первый луч пойдет по главной оптической оси. Второй луч следует пустить через оптический центр линзы. Последний луч пройдет через фокус линзы. Именно по этим трем лучам нужно производить построение, так как их принято считать основополагающими

*Получаем пересечение всех лучей. На месте этого пересечения и будет находиться изображение предмета

*Характеризуем параметры полученного изображения предмета

Построение изображения в рассеивающей линзе:

Гомоцентрический пучок лучей - это пучок, все лучи которого пересекаются в одной точке (имеют общий фокус).

Параксиальный луч - луч, идущий бесконечно близко к оптической оси.

10. Аберрации линз. Сферическая аберрация. Примеры. Способы устранения.

Искажение изображения, вызванное недостатками оптической системы, называется аберрацией. Аберрации оптических систем бывают физические и геометрические. Физическая аберрация – хроматическая. Геометрические аберрации – сферическая, кома, астигматизм, кривизна поля и дисторсия.

Сферическая аберрация возникает из-за того, что лучи света, параллельные главной оптической оси объектива, падая на сферическую поверхность линзы или зеркала, после преломления или отражения пересекаются не в одной точке. Края объектива строят изображение ближе к объективу, а центральная часть – дальше. В результате изображение имеет в фокальной плоскости нерезкий вид.

В рефракторах сферическая аберрация совместно с хроматической аберрацией устраняется подбором линз. В рефлекторах зеркалу придают не сферическую, а параболическую форму. Для устранения сферической аберрации создают систему из вогнутой и выпуклой линз

Дисторсия - этот вид аберрации возникает вследствие того, что лучи, посылаемые предметом в систему, составляют большие углы с оптической осью, при этом зависимость линейного увели­чения от угла пучка приводит к нарушению подобия изображе­ния и предмета.

12.Аберрации линз. Хроматическая аберрация. Примеры. Способы устранения.

Хроматическая аберрация. Фокусное расстояние линзы определяется показателем преломления, кото­рый зависит от длины волны. Поэтому пучок белого света, идущий параллельно главной оптической оси, будет фокусироваться в раз­ных ее точках, разлагаясь в спектр, кружок на экране окажется окрашенным. В этом заключается хроматическая аберрация, которая очень час­то сопутствует изображениям в линзах.

Для исправления этого вида аберрации создают ахроматиче­ские оптические системы из линз, которые изготовляют из стекол с разной дисперсией: ахроматы и апохроматы.

В оптических устройствах используют системы из линз, назы­ваемые анастигматами, в которых исправлены не только хро­матическая аберрация, но и сферическая, а также и астигматизм.