![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1. Закон преломления.
- •2. Оптика параксиальных лучей
- •Инвариант Гюйгенса-Гельмгольца (г-г)
- •3. Нулевые лучи
- •Поиск кардинальных элементов оптической системы при помощи расчета хода нулевых лучей
- •4. Формула Ньютона.
- •Формула Гаусса.
- •5. Расчёт хода нулевого луча через оптическую систему или её компонент в случае, когда они заданы кардинальными элементами.
- •6. Диафрагмы: апертурная, полевая, винъетирующая.
- •Апертурная диафрагма
- •Свойства апертурной диафрагмы
- •Алгоритм поиска апертурной диафрагмы
- •Полевая диафрагма
- •Свойства полевой диафрагмы
- •Алгоритм поиска полевой диафрагмы
- •Коэффициент виньетирования в оптических системах
- •Поле зрения оптической системы ограниченное виньетирующей диафрагмой
- •7, 8 Поток излучения, единицы потока излучения и светового потока. Сила света.
- •9. Светимость и яркость поверхности. Формула Ламберта.
- •Связь между силой света и яркостью
- •Ламбертов излучатель.
- •Световой поток ламбертового излучателя поступающий во входной зрачок оптической системы.
- •10. Освещенность на оси и на периферии плоскости изображения. Освещенность на оси.
- •Освещенность на периферии.
- •11. Сферическая аберрация Аберрации ос
- •Плоскость наилучшей установки
- •Продольная сферическая аберрация луча
- •Графики сферической аберрации
- •Сферическая аберрация одиночной линзы
- •12. Хроматизм положения
- •Хроматизм тонкой линзы в воздухе
- •Хроматизм положения линзы конечной толщины
- •13. Телескопические системы
- •Ход лучей в телескопических системах Кеплера и Галилея
- •Видимое увеличение телескопической системы
- •Угловое поле зрения
- •Система Галилея
- •Диаметр выходного зрачка
- •Положение выходного зрачка
- •Угловой предел разрешения тс
- •Полезное увеличение тс
- •Светосила тс
- •14. Лупа
- •Видимое увеличение лупы
- •Размеры поля зрения лупы
- •Глубина резко изображаемого пространства (грип)
- •Аккомодационная грип
- •Аккомодационная составляющая
- •15. Микроскопы
- •Видимое увеличение микроскопа
- •Линейный размер поля зрения микроскопа –2у
- •Положение и диаметр выходного зрачка
- •Линейный предел разрешения микроскопа
- •Полезное увеличение микроскопа
Коэффициент виньетирования в оптических системах
Рассмотрим оптическую систему у которой отсутствует полевая диафрагма, а поле зрения ограничивает виньетирующая диафрагма. Найдены Вх.зр. и Вх.окна. Из рисунка видно, что Вх.зр. будет полностью заполнен лучами. Рассмотрим, как заполняется зрачок лучами, исходящими из точки С.
-
коэффициент виньетирования в оптической
системе наклонного пучка.
Для В =1
D =0
Отсюда следует, что в плоскости изображений при равноярком поле пространство предметов получает разноосвещенную зону пространства изображений.
По размерах поля зрения системы в плоскости изображений при отсутствии полевой диафрагмы, можно судить только для конкретных значений.
.
Если
≥2,
то погрешность имеет вид:
(23.2)
В некоторых случаях по мере увеличения угла ω, может наблюдаться двусторонние виньетирование из-за вступления в действие других виньетирующих диафрагм. В данном случае 2m определятся:
При расчете визуальных оптических систем считается допустимым виньетирование наклонных пучков лучей до величины ≤ 0.5.
Поле зрения оптической системы ограниченное виньетирующей диафрагмой
В тех случаях, когда в оптической системе нет полевой диафрагмы, роль ограничителя занимает виньетирующая диафрагма. Ее изображение в пространстве предметов, тоисть входное окно позволяет решать задачу в размерах поля зрения в данном случае. Для решения такой задачи достаточно иметь входное окно и входной зрачок.
I случай.
=1
(24.1)
(24.2)
Из
треугольников видно, что
,
(24.3)
(24.4)
В формуле (24.3) и (24.4) разность диаметра окуляра и зрачка берется по абсолютной величине.
II случай.
=0
Из
рисунка видно, что:
(24.5)
(24.6)
Подставим (24.5) в (24.6)
(24.7)
Из треугольника
видно, что
(24.8)
Для
поиска
рассмотрим треугольник.
,
(24.9)
Из
формул следует что
,
но по мере того как
,
разность между этими величинами
сокращается.
7, 8 Поток излучения, единицы потока излучения и светового потока. Сила света.
Излучательную способность точечных излучателей может характеризоватся только угловой плотностью потока излучения, так как площадь поверхности излучателя неизвестна.
Угловой плотностью потока называют производную
– телесный угол.
Термин
- сила света.
Силой света называют угловую плотность потока излучения.
В видимом участке света
Кандела = 1 свеча.
Е
диница
телесного угла – стерадиан. Телесным
углом в 1 стерадиан называют такую часть
пространства, вырезанную конусом,
вершина которого находится в центре
сферы с произвольным радиусом R, а на
поверхности этой сферы конус отсекает
произвольный участок сферы с площадью
Q.
Кандела является основной фотометрической единицей, от которой получают все остальные световые единицы, включая люмен. В соответствии с международным соглашением в Париже в Палате мер и весов хранится устройство, которое является эталоном канделы.
В связи с этим световой поток в телесном угле 1 стерадиан от точечного излучателя в 1 канделу и есть 1 люмен.