8.)Зеркала, линзы и оптические системы

Принцип хода лучей, отражённых от зеркала прост, если рассматривать классическую, а не квантовую физику. Луч света падает на зеркальную поверхность (рассматриваем полностью непрозрачное зеркало) под углом альфа к нормали (перпендикуляру), проведённой к точке падения луча на зеркало. Угол луча отражённого будет равен тому же значению - альфа. Луч, падающий на зеркало под прямым углом к плоскости зеркала, отразится сам в себя.

Линза - деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. В настоящее время всё чаще применяются и «асферические линзы», форма поверхности которых отличается от сферы. В качестве материала линз обычно используются оптические материалы, такие как стекло, оптическое стекло, оптически прозрачные пластмассы и другие материалы.

Плоские «линзы», изготовленные из материала с переменным коэффициентом преломления, изменяющимся в зависимости от расстояния от центра.

Формула тонкой линзы: , где - расстояние от линзы до предмета и изображения.

, где -показатель преломления седы, - показатель преломления линзы, , -радиусы кривизны, F- фокус.

Абберации - погрешности изображений, даваемых оптическими системами. Проявляются в том, что оптические изображения в ряде случаев не вполне отчётливы, не точно соответствуют объекту или оказываются окрашенными.

Сферическая аберрация — недостаток оптического изображения, заключающийся в том, что световые лучи, прошедшие вблизи оптической оси, и лучи, прошедшие через отдалённые от оси части оптической системы не собираются в одну точку. Сферическая аберрация может быть практически почти полностью устранена применением специально рассчитанных комбинаций линз.

Астигматизм - недостаток оптической системы, получающийся вследствие неодинаковой кривизны оптической поверхности в разных плоскостях сечения падающего на неё светового пучка.

Хроматическая аберрация, одна из основных аберраций оптических систем, обусловленная зависимостью преломления показателя (ПП) прозрачных сред от длины волны света.

9.)Фотометрия

Фотометрия - раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики оптического излучения, испускаемого источниками, распространяющегося в различных средах и взаимодействующего с телами.

Световой поток - физическая величина, характеризующая «количество» световой энергии в соответствующем потоке излучения. Иными словами, это мощность такого излучения, которое доступно для восприятия нормальным человеческим глазом.

Сила света - это количественная величина потока излучения, приходящегося на единицу телесного угла предела его распространения. Иными словами это количество света (в люменах), приходящееся на 1 стерадиан.

Освещённость - физическая величина, численно равная световому потоку, падающему на единицу поверхности: .

Яркость - это поток, посылаемый в данном направлении единицей видимой поверхности в единичном телесном угле. Отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. В системе СИ измеряется в канделах на м².

Поток излучения – полная энергия, переносимая светом в единицу времени через данную поверхность.

Излучательность – физ. величина, равная отношению потока излучения, исходящего от малого элемента излучающей поверхности к площади этого элемента.

Лучистость – поток излучения, проходящего через поверхность в данном направлении, отнесённый к единичному углу и к единичной площади, перпендикулярной направлению распространения излучения.

Облучённость - поверхностная плотность лучистого потока; равна отношению потока излучения к площади облучаемой поверхности.

Интенсивность- модуль усреднённого значения плоскости переносимого волной.