Поле оптической системы линейное

Линейным, полем оптической системы в пространстве предметов называют наибольший размер расположенной на конечном расстоянии изображаемой части плоскости предмета, а линейным полем оптической системы в пространстве изображений — наибольший размер изображения, расположенного на конечном расстоянии. [c.97]

Таким образом, мы кратко обсудили вопросы формирования изображения, а также различные параметры и свойства, от которых зависит изображение как в обычных, так и в голографических системах формирования изображения. Строго говоря, голографический процесс не является процессом формирования в обычном смысле, особенно когда речь идет о восстановлении мнимого изображения. Формирование изображения означает, что световое поле проецируется или переносится с одной плоскости на другую. Если этот перенос является абсолютно линейным, то система формирования изображения свободна от любых аберраций. В голографии воспроизводится исходный волновой фронт, и, следовательно, перенос осуществляется как бы сам на себя. Несмотря на эти фундаментальные различия, изображения, получаемые в обычных оптических системах, и изображения, восстанавливаемые с голограммы, могут описываться одними и теми же параметрами, вычисляемыми одинаковыми методами. [c.76]

Оптические системы микроскопов МИС-11 и.меют относительно малые диа.метры линейного поля зрения, которые не соответствую [c.366]

В духе сказанного выше мы можем теперь предположить, что оптическое изображение может быть представлено как суперпозиция импульсных реакций на функции независимых точечных источников, распределенных по всей плоскости объектов ). На фиг. 1.6 изображена упрош,енная схема работы оптической системы, относительно которой принято, что увеличение ее равно единице, излучение некогерентно, так что интенсивности складываются линейно, распределение света в точке (ж, у ), обусловленное точечным источником с координатами (ж, у), определяется выражением g (ж — ж, у — у), и это распределение не изменяется по полю зрения системы. Тогда, если о (ж, у) описывает яркость объекта, а I (ж, у ) — яркость изображения, мы получим + 00 [c.27]

Одной из основных характеристик оптической системы является ее линейное или угловое поле. [c.97]

Вернемся к. рис. 78, а. Согласно определению полевой диафрагмы (ПД) (см. п. 33) расположим ее в плоскости промежуточного изображения А[В[. Тогда согласно изложенному выше линейным полем в меридиональном сечении пространства предметов будет удвоенный отрезок АВ, а угловым полем в этом же сечении — ему противолежащий угол 2ш с вершиной в точке Р — центре входного зрачка. Аналогично линейным полем рассматриваемой оптической системы в меридиональной плоскости пространства изображений является удвоенный отрезок А чВ ч, а угловым полем в этом же сечении — ему противолежащий угол 2 с вершиной в точке Р — центре выходного зрачка. [c.98]

В заключение отметим, что, чем выше характеристики оптической системы (относительное отверстие и линейное или угловое поле), тем сильнее проявляются аберрации высших порядков. Для их коррекции приходится усложнять систему, т. е. увеличивать число ее конструктивных параметров. [c.148]

Уравнение (4.2.10) называется уравнением волновых нормалей Френеля. Его решения дают главные значения показателей преломления, а выражение (4.2.11) определяет направления поляризации независимых волн, которые могут распространяться в кристалле. Уравнение (4.2.10) является квадратичным относительное . Поэтому каждому направлению распространения (из набора s , s , s ) соответствуют два решения для (задача 4.2). Для полного решения задачи мы должны подставить каждое из значений в выражение (4.2.11), что позволяет определить поляризации соответствующих независимых волн. Можно показать, что для непоглощающей среды эти независимые волны линейно поляризованы, поскольку в (4.2.11) все величины являются вещественными. Пусть Е, и Ej — векторы электрического поля, а D, и Dj — векторы электрического смещения линейно поляризованных независимых волн, соответствующих n и Из уравнения Максвелла V D = О следует, что D, и Dj ортогональны s. Поскольку Dj-Dj = О, три вектора D,, и s образуют взаимно ортогональную тройку векторов и могут быть выбраны в качестве системы координат при описании многих физических явлений, в том числе и оптической активности. Согласно уравнениям Максвелла, векторы D, Е и Н связаны между собой соотношениями [c.84]

В работе [8.40] при измерении зависимости т] (у) на модулятор с фотопластинки проектировалось изображение решетки с v = = 5 лин/мм. Имелась возможность вращать фотопластинку вокруг оптической оси проектирующей системы и тем самым изменять ориентацию решетки относительно осей кристалла. Результаты измерения, получаемые для модулятора, у которого кристаллическая пластина имела срез (111) и толщину 700 мкм, показаны на рис. 8.10. Результаты получены при считывании циркулярно и линейно поляризованным вдоль оси кристалла [112] светом. При изменении направления поляризации линейно поляризованного света вид зависимости Т1 (y) сохраняется, но в соответствии с (8.2) кривая смещается вращением вокруг начала координат на угол, который в два раза больше, чем угол поворота плоскости поляризации считывающего света. Хорошее согласие экспериментальных данных с расчетными наблюдается лишь тогда, когда при записи решетки отрицательный потенциал подается на передний по отношению к считывающему свету электрод. Если же на этот электрод подать положительный потенциал, то экспериментальная кривая (7) оказывается повернутой приблизительно на 30° по отношению к расчетной (рис. 8.10). Это может быть объяснено влиянием оптической активности кристалла BSO, которая не учитывалась при расчете т] (у). Как указывалось выше, неоднородное электрическое поле, вызывающее модуляцию считывающего света, формируется вблизи отрицательного электрода. При прохождении через кристалл направление поляризации считывающего света изменяется на 15° (толщина кристалла в данном случае была 700 мкм, а коэффициент оптической активности BSO для [c.174]

При падении параллельного пучка лучей на кристалл, вырезанный перпендикулярно к оптической оси, в общем случае не должно наблюдаться какого-либо изменения поляризационной структуры света. Однако некоторые природные кристаллы, например кварц, обладают способностью менять направление колебаний падающего на них линейно поляризованного света. Вследствие этого анализатор пропустит часть светового потока и, таким образом, наступит просветление поля зрения. Для восстановления темноты следует повернуть анализатор вокруг оптической оси системы на некоторый угол. Кристаллы, способные вращать плоскость поляризации, называются оптически активными. Оптически активными средами являются также раствор сахара и такие вещества, как никотин, кодеин и др. Природные оптически активные кристаллы бывают правовращающими и левовращающими, что связано с их морфологическим строением. Отметим, что это явление очень заметно, так как даже очень тонкие кристаллические пластинки способны повернуть плоскость поляризации на большой угол. [c.229]

В соответствии с выражением (4.2.10) поле w(r) полностью определено, если оно задано вместе с производной по нормали на замкнутой поверхности, ограничивающей интересующий нас объем. Однако при этом мы еще не можем получить распределение поля. Действительно, чтобы воспользоваться выражением (4.2.10), должна быть известна функция Грина для конкретного закона изменения показателя преломления и конкретных граничных условий, определяемых рассеивающими объектами, диафрагмами и т. д. Формально мы можем рассматривать и и ди/дп на поверхности S как входные данные линейной системы, отклик которой w(r) дается интегралом (4.2.10). Следовательно, оптическую систему можно сравнить с черным ящиком, входными параметрами которого являются и и ди/дп , заданные на S, хотя, как мы покажем ниже, их нельзя варьировать независимо. При этом [c.255]

Эти уравнения для волновых амплитуд принято называть уравнениями генерации . Для их вывода мы до сих пор ограничивались изотропной средой и волнами с одним направлением поляризации. Однако обычно в приложениях важную роль играют также анизотропные вещества, поскольку в них нелинейные эффекты проявляются уже во втором порядке. Кроме того, как в изотропных, так и в анизотропных веществах наблюдаются эффекты, в которых большое участие принимают компоненты поля с различными направлениями поляризации. В этих общих случаях система уравнений генерации сложным образом зависит от направлений распространения и поляризации отдельных волн. В дальнейшем мы сделаем упрощающие предположения, при которых уравнения генерации для компонент Е. будут подобны уравнениям для изотропной среды при фиксированном направлении поляризации. Вновь предположим, что волновые векторы всех участвующих в процессе волн имеют одно и то же направление, за которое мы выберем ось г лабораторной системы координат. Этого можно достичь, если направить излучение перпендикулярно к соответствующим образом вырезанной поверхности кристалла. Кроме того, мы ограничимся оптически одноосными кристаллами и расположим ось у лабораторной системы координат в плоскости главного сечения, т. е. в плоскости, образуемой направлением распространения луча и оптической осью. Ось х перпендикулярна этой плоскости. При таком выборе осей. -компонента волны с частотой I распространяется как обыкновенная водна с волновым числом = <7о (Л, а /-компонента — как необыкновенная волна с волновым числом ао /) . (Мы обозначаем через волновое число света с направлением поляризации .) Наконец, мы сделаем достаточно часто выполняющееся предположение, что эллипсоид линейного показателя преломления мало отклоняется от сферической формы. При этом предположении оказывается возможным во многих случаях пренебречь [c.101]

Когерентная оптическая система линейна относительно комплексной амплитуды поля, поэтому в случае пространственно инвариантной системы или для изопланатических зон пространственно неинвариантной системы справедлив интеграл суперпозиции [c.48]

УВЕЛИЧ НИЕ оптическое —отношение линейных или угл. размеров изображения предмета, получаемого с помощью оптич. системы, к соответствующим размерам самого предмета. Характеризуя наиболее употребит, осесимметричные системы, различают линейное, угл. и продольное У. о. Линейное (поперечное) увеличение р — отношение длины / изображения отрезка, перпендикулярного оптич. оси системы, к длине этого отрезка / = 1/1. При р>0 (направления I к 1 совпадают) изображение наз. прямым, при р<0 (/ и / антипараллельны)—обратным или перевёрнутым, при —уменьшенным, при 1Р1> 1—увеличенным. Величину р оптич. системы можно вычислить, используя выражение fjx= —x /f, где /н/ — переднее и заднее фокусные расстояния, ахи х — расстояния от переднего фокуса до предмета и от заднего фокуса до изображения соответственно. В реальных оптич. системах линейное У. о. для сопряжённых плоскостей не остаётся постоянным по всему полю зрения. Это приводит к нарушению геом. подобия между предметом и его изображением, наз. дисторсией (см. Аберрации оптических систем). [c.200]

Преобразование пространственно-случайных (спекл-оо-лей) в оптических системах. Из теории фильтрации случайных сигналов линейными колебат. системами хорошо известна связь между спектрами мощности (фурье-образами корре.г1яц. ф-ций) сигналов на входе и. выходе фильтра H( i))i , где Я((в) — частотная характеристика фильтра. Аналогичное равенство справедливо для решения задачи фильтрации спекл-полей в оптич. (пространств.) фильтрах [c.388]

Напомним, что при прохождении пучком света линзы с фокусным расстоянием / комплексная амплитуда поля умножается на ехр[- (ikl2f) (xi + 7i)]. Добавление этого множителя в функцию отклика (1.6) приводит к взаимному сокращению членов, содержащих х] я если расстояние до плоскости наблюдения / равно /. Отсюда вытекает простейший рецепт наблюдения распределения в дальней зоне, которому все и следуют на выходе источника размещается линза или более сложная оптическая система с фокусным расстоянием / > 0. Картина в фокальной плоскости полностью подобна распределению в дальней зоне для перехода к угловому масштабу необходимо линейный масштаб разделить на /. Поскольку угловое распределение излучения остается в пустом пространстве на любом удалении от источника одним и тем же, расстояние от источника до измерительной линзы не играет особой роли. Необходимо только следить, чтобы линза всегда перехватывала весь световой пучок и чтобы плоскость наблюдения действительно была фокальной. [c.58]

Обе плоскости Fn и Гп —бесконечно протяженные (при интегрировании берутся пределы от -f-оо до —оо), и выражения (4.45) и (4.46) дают прямое и обратное интегральные преобра-39вания между этими двумерными пространствами в отличие от геометрических линейных преобразований между тангенциальными плоскостями, которые рассмотрены ранее. Спектр и (к) содержит амплитуды бегущей части волнового поля, т. е. амплитуды с INK] <С 1 и амплитуды затухающей части, которая не влияет на образование интерференционных полос и поэтому может не учитываться в выражении (4.44). Для того чтобы учесть фильтрующий эффект оптической системы, используемой для наблюдения, следует ввести еще функцию апертуры [c.104]

Расчет оптической системы делится на два основных этапа — габаритный и аберрационный, При габаритном расчете оптик-конструктор должен учитывать коррекционные возможности разрабатываемой системы. Для этой цели последняя разбивается иа отдельные составные части (объектив, окуляр, оборачивающую систему и т. д.), для которых определяются относительное отверстие, линейное или угловое поле зрения, полох екие зрачков, коэффициент виньетирования, величины допустимых остаточных аберраций и т. д. В зависимости от указанных хар.ак теристик выбирают степень сложности конструкций отдельных компонентов системы. На практике часто приходится компоновать систему из отдельных частей, аберрации которых известны. [c.119]

Дисторсия. В отличие от рассмотренных выше аберраций, ухудшающих резкость изображения, в оптических системах возможно искажение (дисторсия) геометрической формы изображения протяженного предмета. Если линейное увеличение растет по мере удаления от оптической оси к краям поля зрения, изображение квадрата приобретает вид подушки (рис. 7.26, а). Так бывает при расположении ограничивающей пучки диафрагмы позади линзы. Если диафрагма находится перед линзой, увеличение по краям поля зрения меньше, чем в центре, и изображение квадрата приобретает вид бочки (рис. 7.26,6). В системе двух линз при расположении диафрагмы между линзами можно добиться почти полного уничтожения дис-торсии, так как подушкообразная дисторсия, создаваемая первой линзой, компенсируется бочкообразной дисторсией второй линзы. [c.357]

Гомалы — это оптические системы с отрицательным фокусным расстоянием, используемые в микроскопах вместо окуляров с целью компенсации кривизны изображения и хроматической разности увеличения, даваемых апохроматами. Выходной зрачок гомалов расположен внутри системы, поэтому они применяются не для наблюдения, а для фотографирования. Линейное поле зрения гомалов сокращено до 8—15 мм. [c.20]

Оптические вычисления, под которыми подразумевают выполняемые оптическими методами операции с дискретными числовыми данными, являются новинкой в долгой истории развития оптической обработки сигналов. Утверждения о том, что оптические методы могут успешно конкурировать и теоретически превзойти по своим возможностям электронные методы обработки данных, впервые привлекли серьезное внимание в середине 1970-х гг. [I, 2], а в последнее время в этом направлении возник настоящий шквал публикаций. Сначала может показаться, что электромагнитные поля оптического диапазона непригодны для реализации цифровой логики, так как они распространяются линейным и непрерывным образом, в то время как поток электронов в цепи может быть просто преобразован в дискретные двоичные уровни. Одпако имеются три свойства оптики, которые делают ее привлекательной для цифровых вычислений. Первое — это широкая полоса частот оптических источников, которая может для полупроводниковых лазеров достигать гигагерц. Второе — это широкая полоса пространственных частот. Двумерная оптическая система может иметь крайне большое число элементов, разрешающих изображение, каждый из которых можно рассматривать как отдельный канал связи, а все они параллельно передают сигнал в одной и той же системе. В случае пекогерентного освещения все разрешающие ячейки оптической системы являются взаимно независимыми. При освещении когерентным светом каналы являются связанными между собой, что приводит к исключительно высокой степени организации межэлементных соединений. Третьей, относящейся к оптическим соединениям, характеристикой является отсутствие интерференции при распространении сигналов, что иногда описывают как возможность пересечения оптических проводов . Два оптических поля могут распространяться друг через друга, не оказывая взаимного влияния. Эти [c.182]

И радиоантеиным сканирующим системам. Позже с соответствующими оговорками мы проанализируем свойства оптических систем, линейных относительно комплексной амплитуды, т. е. систем, которые работают с когерентным излучением. Но пока что ограничимся рассмотрением некоторых идеальных оптических систем, для которых освещенность некогерентна, увеличение равно единице и распределение освещенности на изображении точечного источника не изменяется в пределах рабочего поля прибора. Степень практической применимости результатов, полученных при таких ограничениях, будет исследована позже. Перейдем теперь к сравнению характеристик временных и пространственных фильтров. [c.31]

Погрешность оптической системы, при которой увеличение неодинаково по всему полю зрения носит название дысторсыя (рис. 3.24). Если линейное увеличение растет от центра к краям, то изображение квадрата приобретает вид <<по- [c.75]

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЙЗМЫ, электронно-оптические системы (соответственно ионные призмы — ионно-оптические), предназначенные для отклонения пучков заряж. ч-ц или для разделения таких ч-ц по энергиям и массам. Э. п. получили своё назв. в рамках общей аналогии между электронной и ионной оптикой и оптикой световых лучей. Среди многочисл. типов Э. п. (см. Электронная и ионная оптика) наиболее близкими аналогами светоонтич. призм явл. те Э. п., к-рые оставляют падающий на них параллельный пучок заряж. ч-ц параллельным и после отклонения. Простейшей электростатич. Э. п. такого типа явл. телескопич. система из двух цилиндрич. иммерсионных электронных линз (рис. 1). Задний линейный фокус А в первой линзы совпадает с передним линейным фокусом второй. Электростатич. поле телескопич. системы двумерно (оно не изменяется в направлении, параллель- [c.885]

Голот рафические методы обработки измерительной информации находят широкое применение при построении измерительных преобразователей (датчиков) положения, линейных размеров, формы, а также деформации и скорости перемещения объектов. Перспективность применения этих методов объясняется тем, что информация о геометрических параметрах и физическом состоянии объекта непосредственно и полно выражается в световых полях, рассеянных. этим объектом. Измерительная информация заключена во всех характеристиках отраженной объектом световой волны амплитуде, фазе, длине волны, а также ее поляризации. Существенной особенностью задачи контроля геометрических параметров объектов при этом является необходимость регистрации и обработки многомерных входных сообщений, содержащихся в световых полях или изображениях объектов. Эти сообщения отличаются высокой информативностью, причем повышение требований к точности и быстродействию измерительной системы приводит к необходимости увеличения количества принимаемой и обрабатываемой информации. Поэтому применение обычных оптических методов обработки измерительной информации с одномерным кодированием. электрических сигналов, вырабатываемых фотоэлектрическим преобразователем датчика в процессе сканирования изображения контролируемого объекта, либо недостаточно. эффективно, либо вообще не решает поставленной задачи. [c.87]

Однако описанное выше прямое использование теоремы свертки как в системах связи, так и в системах формирования оптического изображения вьщвинуло дополнительное требование, а именно инвариантность (или стационарность). Строго говоря, оно означает, что, например, в электрической цепи отклик на единичный импульс должен не зависеть от момента его подачи на вход, т. е. это должна быть система, инвариантная во времени. Таким же образом в системе формирования оптического изображения представление точечного объекта-функция рассеяния точки-должно быть одинаково по всему полю это должна быть система, инвариантная в пространстве (ср. разд. 4.4.1). В начале следующего раздела будут обсуждаться следствия этого требования в обработке оптического изображения. (Рассматривается ситуация, при которой система не является инвариантно линейной. В целом же проблемы нелинейных систем выходят за рамки этой книги.) [c.87]

Схема установки для измерения коэффициента оптической модуляции представлена на фиг. 9.4. Хорошо сколлимированный входной светювой пучок линейно поляризуется под углом 45° относительно произвольной системы осей XV и пропускается через электрооптический модулятор, у которого главные оси, индуцированные электрическим полем, направлены вдоль осей X и У. [c.488]

Книга содержит полезные сведения о различных преобразованиях, выполняемых в линейных системах свертках, преобразованиях Фурье и Ханкеля. Много внимания уделено применению теории преобразований в оптике. Рассмотрены дифракционные поля в приближении физической оптики на отверстиях, освещенных сферической и плоской волной при различной степени когерентности излучения. Описаи дифракционный процесс формирования оптического изображения конечной линзой. Многочисленные примеры помогают освоить аппарат. Изложены принципы, на которых основано объяснение процес сов когерентной оптики голографии, оптической фильтрации, аподизации и г. д. [c.271]

В этой главе дан обзор наиболее важных свойств мультипольных линз. Поля мультипольных линз уже рассматривались в гл. 3. Здесь анализируются поля стандартных квадрупольных конфигураций, поскольку на их основе проводится соответствующее рассмотрение квадруполей, октуполей и додекаполей. Далее были выведены уравнения параксиальных лучей (10.7) и (10.8) и проведено обсуждение формирования изображения квадрупольными линзами. Обычно квадруполи формируют линейное изображение точечного объекта, но квадрупольные системы способны к формированию стигматического изображения. Применение матриц преобразований делает возможным краткое обсуждение квадрупольных дуплетов, триплетов и мультиплетов, включая понятие эмиттанса пучка. Наконец, были рассмотрены аберрации мультипольных линз. Геометрические аберрации осесимметричных квадрупольных линз могут быть компенсированы мультипольными элементами. Так как комбинированные квадрупольные линзы могут быть сделаны ахроматическими, можно построить безаберрационные оптические колонны, состоящие только из мультипольных элементов. [c.579]

В изотропных средах возникают эффекты третьего порядка, при которых геометрические свойства распространения электромагнитных волн зависят от амплитуды напряженности электрического поля. На эти свойства распространения волны с частотой могут влиять, кроме компоненты напряженности поля с той же частотой /, также компоненты с другими частотами, например Простая модель, объясняющая такую зависимость, уже была представлена в 2.3. На основании этой модели было описано возникновение нелинейной поляризации в результате ориентации анизотропных молекул. При известных условиях эта поляризация служит существенным фактором, влияющим на распространение волн. Напомним явление, описанное в 2.3 если в связанной с молекулой системе координат существует строгая линейная зависимость между Р. и то в лабораторной системе координат возникает нелинейная поляризация, которая, очевидно, обусловлена ориентацией отдельных молекул. При этом существенную роль играет не только движение электронов, но и вращательное движение ядер. Поэтому настоящий параграф посвящен эффектам электронно-ядерного движения. Следующей причиной зависимости свойств распространения от амплитуд напряженности поля является электрострикцня. При элек-трострикции электрическое поле изменяет плотность среды, что влечет за собой изменение оптических констант. Следовательно, и в этом случае играет роль движение молекул в целом. Значения восприимчивости жидкостей с сильно анизотропными молекулами, соответствующие модели 2.3, и значения электрострикции имеют, вообще говоря, одинаковые порядки величин (10 3°А-с-м-В" ) наоборот, в жидкостях из изотропных молекул, т. е. молекул со сферической формой эллипсоида поляризуемости, электрострикцня часто превалирует над всеми другими возможными причинами. Наконец, в очень сильных полях может появиться и чисто электронный эффект. Он обусловлен тем, что связь между [c.186]

Смотреть страницы где упоминается термин Поле оптической системы линейное : [c.444] [c.399] [c.6] [c.55] [c.78] [c.112] [c.6] [c.18] [c.350] [c.166] [c.129] [c.367] [c.225] [c.8] [c.482] [c.513] [c.543] [c.378] [c.184] [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...