Источник в фокусе оптической системы

Точечные источники, находящиеся в фокусе оптических систем, создают параллельные или слегка расходящиеся вследствие аберраций пучки. При реальных источниках, обладающих отличными от нуля размерами, угол расхождения пучков зависит от размеров источника и распределения в нем яркостей. Поскольку практически не существует источников света с равномерным распределением яркости, трудно осуществить с помощью оптической системы обычного типа (зеркала, комбинации центрированных линз) равномерное распределение силы света в телесном угле конечных размеров, чего иногда требуют задачи осветительной техники. Если точечный источник вывести из фокуса, то световой пучок расходится, но в общем случае неравномерно. Однако при некоторых условиях можно добиться равномерной силы света после преломления (или отражения) пучка от оптической системы, если только зрачок системы работает всей своей площадью (без центрального виньетирования). [c.469]

Коллектором является оптическая система или одиночная линза, собирающая лучи, идущие от нити накала, и дающая ее действительное и увеличенное изображение. Если поместить точечный источник Света в фокус этой системы линз, то она создаст параллельный пучок лучей. Такая система линз называется коллиматором. [c.55]

Схема работы оптической системы отсчета показана на рис. 8. Свет от источника 1 через зеленый светофильтр 2 поступает на призму 3, где, преломляясь на 90°, проходит градуированный лимб 4. Далее через угловую призму 5, объектив 6 и призму 7 передается изображение штриха и цифр в плоскости А—А. В этой плоскости находятся поверхность шкалы сетки 8, а также передний фокус, от которых лучи идут параллельным пучком и поступают в телескопическую систему дро- [c.14]

Если в плоскость изображения поместить экран, освещенность площадки а может значительно превышать ту освещенность, которую создавал бы источник а при отсутствии оптической системы. Это легко понять на примере всем знакомого детского зажигательного стекла. Чтобы получить- непосредственно от Солнца такую же освещенность, как в фокусе линзы, пришлось бы приблизиться к Солнцу настолько, чтобы солнечный диск был виден невооруженным глазом под тем же углом, что и поверхность линзы из ее фокуса. [c.362]

На рис. 1.15 представлена принципиальная оптическая схема осветительного устройства металлографического микроскопа по методу светлого (рис. 1.15, а) и темного (рис. 1.15, б) поля. Схема светлого поля обеспечивает нормальное освещение по Келеру. Источник света 1 изображается коллектором 2 на апертурной диафрагме 5, которая находится в переднем фокусе линзы 6. Линзы 6 я 8 действуют как оборачивающая система и проецируют апертурную диафрагму в выходной зрачок объектива 10, совпадающий с его задним фокусом fee- Объектив 10 рассчитан на тубус бесконечность и работает совместно с ахроматическим объективом 11. Линзы 4 6 действуют аналогично оборачивающей системе и изображают оправу 3 коллектора 2 в плоскости полевой диафрагмы 7. Эта диафрагма установлена в фокусе линзы 8 и проецируется ею и объективом 10 в плоскость предмета 0. [c.23]

Границы применимости полученных выше формул были нами исследованы экспериментально в камере искусственных туманов 16]. В качестве точечного источника использовалась лампа накаливания с выделением угла конуса излучения 30°. Угол зрения приемной системы составлял 0,03 рад. Прямое излучение от источника устранялось с помощью зачерненного экрана в фокусе приемного объектива. Одновременные и независимые измерения оптической толщи производились с использованием узкого лазерного [c.52]

На рис. 29.9 представлена принципиальная оптическая схема для наблюдения картины в сходящихся пучках. Пластинка /С, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, просвечивается системой сходящихся пучков от широкого источника света J. Пучки света с помощью плосковыпуклых линз и 2, фокусы которых совпадают в центре пластинки, проходят ее под разными углами к оптической оси системы. В схеме присутствуют поляризатор Р и анализатор А, которые обеспечивают возможность наблюдения интерференционной картины в плоскости F. Будем считать, что поляризатор и анализатор находятся в скрещенном положении. Проанализируем результирующую интерференционную картину. Для понимания вида этой интерференционной картины следует представить себе совокупность результатов, полученных при рассматривании явления в параллельных пучках. [c.227]

Предварительные сведения. Рассмотрим комбинацию оптических линз, ограниченных кусками сферических поверхностей, центры которых расположены на одной прямой (центрированная система прямая, на которой расположены центры линз, называется оптической осью системы). Пусть эта центрированная система (рис. 396) такова, что ее можно рассматривать с достаточным приближением как идеальный объектив ( 6, н. 3) при каждом положении б точечного источника и определенной части пространства по одну сторону объектива существует фокус -такая точка Р по другую сторону объектива, в которой происходит практически полная компенсация разностей фаз вторичных волн. Р называется точкой, сопряженной б . Точки/ ,, / з сопряженные бесконечно удаленным точкам б , оптической оси, называются главными фокусами объектива (слово идеальный мы будем для краткости опускать). Плоскости, перпендикулярные к оптической оси и проходящие через называются фокальными плоскостями. [c.402]

Возможны и другие методы образования плоской волны (параллельного пучка). Для этого можно, например, поместить источник в фокусе какой-либо оптической системы (коллиматор). Однако и в этом случае невозможно строго осуществить плоскую волну, передающую конечное количество энергии. Для того чтобы коллима-торное устройство давало строго параллельный пучок, необходимо, чтобы источник света был строго совмещен с фокусом системы, т. е. источник должен быть точечным в математическом смысле этого слова. Реальные источники, излучающие конечное количество [c.41]

Закон отражения является частным случаем закона преломления, если условно положить п = — п. Угол между нормалью к аеркал ьной поверхности и падающим лучом по-прежнему называется углом падения, а между нормалью и отраженным лучом — углом отражения. Численно угол отражения равен углу падения. Расходящийся из одной точки пучок лучей называется гомоцентрическим. Прйнято говорить, что точечный объект и его изображение находятся в сопряженных точках. Фронт волны, сходящийся в этом случае к изображению, является сферическим. Если источник света лежит в бесконечности, то лучи идут от него параллельным пучком, а фронт волны является плоскостью. Идеальная оптическая система соберет такой пучок в точку, которая называется задним главным фокусом оптической системы или просто главнглм фокусом. [c.12]

В рассматриваемый период бурное развитие получают оптические системы связи. В 1870 г, был изобретен светосигнальный прибор Манжена, который долго применялся в XIX в. в различных армиях. Он состоял из керосиновой лампы, расположенной в металлическом яш,ике. Пламя лампы, находившееся в фокусе линзы диаметром около 100 мм, давало параллельный световой пучок, прерыванием которого и подавались телеграфные сигналы по азбуке Морзе. Примерно в это же время (середина XIX в.), когда не только не существовало фотоприемников, необходимейшей части всякого оптико-электронного прибора, но и сам фотоэлектрический эффект ещ е не был открыт, делались попытки создать прибор для передачи и приема оптических сигналов, модулированных звуковой частотой. В качестве индикаторов приходящих сигналов применялись довольно грубые устройства, действие которых основывалось на тепловом нагревании световыми лучами. Понятно, что такого рода устройства не могли работать удовлетворительно они были мало чувствительны и обладали большой инерционностью. Только после развития техники изготовления фотоэлементов оптическая телефония получила основу для своего развития. В 1880 г. А. Г. Белл построил так называемый фотофон, состоящий из передатчика, модулированного звуковой частотой пучка лучей, и приемника с селеновым фотоэлементом. Вышедший из передающей станции параллельной пучок лучей падал на зеркальную мембрану микрофона и после отражения от нее направлялся к приемной станции. При колебаниях мембраны поверхность ее деформировалась и в зависимости от степени отклонения от плоскости пучок отраженных ею лучей становился более или менее расходящимся. В приемную часть, следовательно, поступало большее или меньшее количество света. 1880 г. можно считать годом рождения оптических систем связи. На протяжении последующих лет было разработано и описано различными авторами несколько систем оптических телефонов, различающихся между собой по преимуществу способами получения модулированного пучка световых лучей. Наибольший интерес представляет способ модуляции светового потока, предложенный в 1897 г. Г. Симоном. Он использовал в качестве источника излучения дуговую лампу, предложенную русским изобретателем П. Н. Яблочковым, установленную в фокусе передающего параболического зеркала. Излучение лампы модулировалось системой, состоящей из микрофона, трансформатора и источников питания. Дальность работы телефона Симона была в десять раз больше дальности работы фотофона Белла и достигала примерно 2,5 км. [c.379]

В качестве такого критерия используют отношение максимальной интенсивности в аберрированном дифракционном изображении точечного источника к максимальной интенсивности в изображении точки, сформированном той же оптической системой в отсутствии аберраций. Точку пространства изображений, в которой интенсивность максимальна, называют дифракционным фокусом. При отсутствиии аберраций он совпадает с гауссовым изображением, при их наличии находится где-то в другом месте. Рассмотрим снова формулу (3.3), в которой фигурирует волновая аберрация, определенная относительно точки гауЧ сова изображения (см. п. 1.3).. Волновую аберрацию для той же точки в предметном пространстве можно определить и относительно другой заданной точки в пространстве изображений достаточно рассмотреть ломаные лучи, соединяющие предметный источник не с гауссовым изображением, а с этой заданной точкой. Нетрудно показать, что в первом приближении волновая аберрация, вычисленная относительно точки Р, не совпадающей с гауссовым изображением, [c.86]

В переднем фокусе f системы концентрируются изображения источников света, образуемые параболоидальнымн зеркалами, и оптическая система их отбрасывает на бесконечность. Поэтому, если рассеиватмь находится в фокальной плоскости FF , любой его элемент создает смещение лучей параллельно самим себе фигура рассеивания определяется, как указано выше (см. рис. VI. 29 н текст на стр. 473). [c.474]

Рис. 1. Оптическая схема диаскопического проекционного аппарата а — с линзовой осветительной системой (i — диапозитив 2—источник света 3—конденсор 4— проекционный объектив) б — с зеркальной осветительной системой (2 — зеркало эллипсоидальной формы, в первом фокусе к-рого номещен источник света , а во втором — диапозитив 3 4 — объектив) в — с зеркально-линзовой осветительной системой (7 — источник света, расположенный в фокусе параболоидального зеркала г з — положительная линза 4 — диапозитив 5 — объектив).

В интенсивность сфокусированной волны неравноправен—происходит усреднение флуктуации интенсивности сферической волны приемной апертурой. Однако эти изменения носят локальный характер. Как показано на рис. 8.4 [4], при смещении плоскости наблюдения из фокуса вдоль оси оптической системы 1фРг относительная дисперсия интенсивности отраженного излучения в конечном счете принимает те же значения, что и в плоскости самой линзы. Из рисунка следует также, что усиление (ослабление) флуктуаций интенсивности зависит от размеров приемной линзы. Усиление флуктуаций, как и среднего значения интенсивности, становится существенным лишь при совпадении размеров источника и приемника. Именно в этом случае в фокусе линзы вклад в четвертый момент отраженного поля членов, определяемых дальними корреляциями, становится соизмеримым с вкладом ко- [c.206]

Вое лучи аоны г симметричной оптической системы, то есть пересекающие диафрагму на одном и том же расстоянии г от ее центра пересекутся между собой в той же точке 8, которую можно назвать фокусом зоны г. Фокусы различных зон могут несовпадать между собою или потому, что система имеет недостатки, или потому что источник света оасположен не на том расстоянии, для которого система рассчитана. Разность Д/" расстояний от пластинки I до фокуса зоны г и от пластинки I до фокуса зоны будем называть продольным отклонением. [c.7]

В симметричной системе Дf равно растоянию между фокусами зон г и г . При бесконечно удаленном источнике света в системе, предназначенной для астрономических наблюдений, фокусы всех зон должны бы были совпадать между собою. Продольное отклонение в этом случае, будет зависеть только от недостатков изготовления оптической системы. Будем называть его продольной аберрацией и обозназать через ДР. [c.7]

Наиболее быстро полезная информация о высокоскоростных течениях в решетках получается при визуализации течения методом Теплера—Шлирена. Наиболее общепринята одноходовая шлирен-система. Свет от источника, которым при черно-белой визуализации может быть ртутная дуговая лампа, при цветной визуализации — полихроматический свет, а для мгновенных наблюдений — искровой источник, фокусируется на регулируемую щель. Эта щель расположена в фокусе первого параболического зеркала. Полученный таким образом пучок параллельного света проходит через рабочую часть трубы и решетку. Лопатки крепятся в рабочей части аэродинамической трубы между прозрачными боковыми стенками. Второе параболическое зеркало фокусирует изображение щели на кромку оптического ножа, который устанавливается так, чтобы в отсутствие течения около половины падающего света отсекалось, благодаря чему снижается интенсивность освещения на экране наблюдения. [c.119]

К проблеме поворота пучка широкополосного излучения на большой угол примыкает и задача повышения плотности потока излучения на мишени, расположенной на некотором расстоянии от источника. Она представляет интерес, например, для той же рентгенолитографии, контактной рентгеновской микроскопии, МР-фотофизики и -фотохимии. Наиболее очевидными концентрирующими элементами являются эллипсоид скользящего падения, Б одном из фокусов которого расположен источник излучения, а в другом — мишень. [24], либо более сложные системы типа гиперболоид — эллипсоид или параболоид — параболоид [15]. Однако из-за того, что при одном отражении МР-пучок можно повернуть лишь на угол около 2 0с, традиционные элементы скользящего падения могут собрать на мишень только те лучи, которые выходят из источника под малыми углами (< 0с) к оптической оси системы (и к поверхности зеркала). Это означает, что концентрирующие устройства скользящего падения с —2 отражениями собирают на мишень очень малую (порядка 0 ) долю излучения источника. Например, при 3 нм эта доля не превышает 1 %. [c.127]

В качестве держателя окуляра удобно использовать винтовой пресс из школьного набора по поляризации света, дополненный двумя деревянными брусочками с углублениями в средней части один из этих брусочков играет роль подкладки — ложа для окуляра, а второй — эоль накладки. Стойку держателя окуляра закрепляют в массивной треножной подставке и отодвигают от пластины Пл в направлении, перпендикулярном к длине оптической скамьи, в такой степени, чтобы плоскость наблюдения совместилась с плоскостью П-П, в которой система, состоящая из линзы Л и пластины Пл, создаёт изображение передней фокальной плоскости I-I линзы Л. При этом центр источника S должен быть совмещён с главным фокусом линзы Л. Только в этом случае достигается высокая степень взаимной когерентности интерферирующих пучков. [c.44]

В связи с этим затронем один вопрос, поставленный в эфирной теории света. Что будет с углом аберрации, если телескоп для его измерения заполнить водой На этот вопрос эфирные теории света давали различный ответ, в зависимости от того, какие предположения вводили они о движении эфира относительно Земли и т. п. Опыт был поставлен Эйри в 1871 г. Оказалось, что при заполнении телескопа водой угол аберрации не изменяется. Объяснение этого результата в теории относительности не представляет затруднений. Для простоты рассуждений обратим направление распространения света, предположив, что источник света помеш,ен в главном фокусе объектива телескопа. Поскольку нет никакого эфира, в системе отсчета, где телескоп покоится, вода или воздух, заполняющие его, а также стекло самого объектива телескопа оптически изотропны. В этой системе отсчета лучи выйдут из телескопа параллельно главной оптической оси, независимо от того, заполнен ли телескоп водой или не заполнен. Для определения угла аберрации надо выполнить переход к движущейся системе отсчета S. Но это можно сделать для волны, уже вышедшей из телескопа. Направление этой волны совершенно не зависит от того, какой средой заполнен сам телескоп. Н аличие телескопа и этой среды на таком переходе никак не отразится. Следовательно, и угол аберрации не будет зависеть от среды, заполняющей телескоп. [c.658]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...