54.Центрированная оптическая система; кардинальные элементы центрированной оптической системы; правила знаков

Центрированная оптическая система – это оптическая система, которая имеет ось симметрии (оптическую ось) и сохраняет все свои свойства при вращении вокруг этой оси.

Для центрированной оптической системы должны выполняться следующие условия:

все плоские поверхности перпендикулярны оси,

центры всех сферических поверхностей принадлежат оси,

все диафрагмы круглые, центры всех диафрагм принадлежат оси,

все среды либо однородны, либо распределение показателя преломления симметрично относительно оси.

Центрированные оптические системы могут включать в себя плоские зеркала и отражающие призмы, ломающие оптическую ось, но по сути не влияющие на симметрию системы

Нумерация элементов оптической системы ведется по ходу луча

Для удобства чтения оптических схем и компьютерных расчетов в оптике приняты единые правила знаков.

Положительным направлением света считается распространение слева направо.

Осевые расстояния между преломляющими поверхностями считаются положительными, если они измеряются по направлению распространения света (слева направо) (рис.5.1.4).

Радиус кривизны поверхности считается положительным, если центр кривизны находится справа от поверхности (поверхность обращена выпуклостью влево) (рис.5.1.4).

Угол между лучом и оптической осью считается положительным, если для совмещения оси с лучом ось нужно вращать по часовой стрелке (рис.5.1.4).

Отрезки, перпендикулярные оптической оси считаются положительными, если они располагаются над осью (рис.5.1.4).

На чертежах и рисунках всегда указывают знак отрезков и углов. При оптических расчетах считается, что после каждой отражающей поверхности показатель преломления, осевое расстояние и угол отражения меняют знак на противоположный.

Луч может пройти одну и ту же поверхность несколько раз, поэтому физическое и расчетное число поверхностей может различаться

55.Простейшие оптические приборы: микроскоп, телескоп, проекционный аппарат; построение изображений этими приборами; разрешающая способность микроскопа и телескопа

Микроскоп. Для получения больших увеличений при­меняют микроскоп, представляющий комбинацию двух оптических систем — объектива и окуляра, разделенных зна­чительным расстоянием. Если фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно f₁ и f₂, то фокусное расстояние всей систе­мы есть f=f₁f₂/Δ , где Δ — расстояние между фокусами обеих систем. Увеличение, даваемое микроскопом N=D/f=DΔ/ f₁f₂ может быть сделано очень значительным. Полезному увеличению, даваемому микроскопом, кладут предел дифракционные явления, и поэтому приведен­ный расчет имеет лишь ориентировочное значение.

Телескоп - это зрительная труба, предназначенная для астрономических наблюдений.

Для того чтобы обеспечить большее увеличение при допустимом размере выходного зрачка и, следовательно, хоро­шем различении деталей, необходимо, применение телескопов с большими диаметрами объективов. То же требование возникает и в связи с задачей наблюдения очень слабых звезд. Наиболее сильными трубами являются настоящее время рефлекторы, т. е. телескопы с отражательным объективом.

Спектрограф – оптический прибор, предназначенный для исследования спектрального состава посылаемого света светящимся объектом.

Проекционный объектив – это микроскоп с очень большим увеличением.