Предмет оптики

С развитием новых приложений, таких, как ускорители элементарных частиц, электронно-лучевые трубки, анализаторы заряженных частиц, микроволновая техника, сканирующие аналитические приборы, технологии мощных пучков и т.д., предмет оптики пучков заряженных частиц был расширен и включает в себя формирование прецизионных зондов. Основной задачей здесь является концентрация как можно большего числа частиц в как можно меньшем объеме. [c.7]

При построении изображений предметов и выводе основных формул геометрической оптики рассматриваются гомоцентрические (исходящие из одной точки) пучки света. Лучи, входящие в эти пучки, должны составлять малый угол с оптической осью системы (такие лучи называют параксиальными). Для них допустима замена синуса или тангенса угла с оптической осью значением самого угла, что часто упрощает вычисления. При описании построений используют удобный прием ( правило знаков ), согласно которому все расстояния отсчитываются от границы раздела двух исследуемых сред и те из них, которые оказываются направленными против распространения луча, считаются отрицательными. Кроме того, учитывается знак угла. Положительным считается угол, отсчитываемый от направления главной оптической оси по часовой стрелке, а углом, отсчитываемым в противоположном направлении, приписывается отрицательный знак. [c.278]

Элементы волоконной оптики могут употребляться также и для передачи изображений объектов, находящихся в труднодоступных объемах, для последующей их регистрации на голограмме. При этом входной торец волоконного световода должен находиться в непосредственном контакте с поверхностью объекта (увеличение расстояния между торцом световода и объектом приводит к значительной потере разрешения) либо изображение предмета должно быть спроецировано на входной торец. жгута с помощью линзовой оптики. Каждое отдельное волокно такого жгута передает усредненный световой поток от участка объекта, соответствующего площади входного торца. По.этому изображение передается в виде мозаики 78 [c.78]

Взаимодействия с сохранением энергии кванта, т. е. без поглощения света, представляют собой предмет изучения классической оптики. Ниже будут рассмотрены некоторые процессы, относящиеся ко второй группе. Из рис. 9.1 видно, что во всех явлениях этой группы имеет место поглощение света. На вопросах поглощения, света мы остановимся подробнее. [c.305]

Действие осциллографа основано на свойстве движущихся электронов изменять направление движения под действием электрических или магнитных сил, например при прохождении в пространстве между двумя заряженными параллельными пластинами. Существует полная аналогия между пучком электронов, проходящим через электрические поля, и световым лучом, проходящим через преломляющие среды. Поэтому системы, предназначенные для отклонения электронного пучка, называются электронными линзами или призмами, а законы изменения направления движения электронов составляют предмет электронной оптики. [c.182]

Введение. В своем восхождении мы поднялись уже довольно высоко и теперь находимся в разреженной атмосфере теорий необыкновенной красоты и приближаемся к высокому плато, на котором встречаются и находят общую почву геометрия, оптика, механика и волновая механика. Только путем глубоких размышлений, принимающих зачастую творческий характер, можно постичь всю красоту предмета нашего исследования, в котором последнее слово еще отнюдь не сказано. Мы начнем с теории интегрирования, принадлежащей Якоби, а затем перейдем к исследованиям Гамильтона в области геометрической оптики и механики. Объединение этих двух подходов ведет к великим открытиям де Бройля и Шредингера, лежащим в конце нашего пути. [c.264]

Действительное механическое явление следует понимать или изображать как волновой процесс в -пространстве, а не как движение изображающей точки в этом пространстве. Рассмотрение движения изображающей точки, составляющее предмет классической механики, является лишь приближенным способом изучения поведения системы и может быть оправдано лишь подобно тому, как в некоторых случаях оправдывается применение лучевой или геометрической оптики для изучения действительных волновых оптических процессов. Макроскопический механический процесс должен изображаться как волновой сигнал описанного выше вида, который с достаточным приближением может считаться точечным в сравнении с геометрической структурой траектории. Как мы видели, для подобного сигнала или группы волн действительно выполняются точно те же законы движения, что и устанавливаемые классической механикой законы движения изображающей систему точки. Подобный способ рассмотрения теряет, однако, всякий смысл, если размеры траектории не очень велики по сравнению с длиной волны или даже сравнимы с ней. В этом случае следует перейти к строгому волновому рассмотрению, т. е. следует изображать многообразие возможных процессов, исходя из волнового уравнения, а не из основных уравнений механики, которые для объяснения сущности микроструктуры механического движения столь же непригодны, как и геометрическая оптика для объяснения явлений дифракции. [c.690]

Эти работы, завершившиеся блестящим предсказанием конической рефракции, представляют основное из того, что сделано Гамильтоном в оптике. Он подошел к проблемам геометрической оптики с очень общей точки зрения, стремясь найти такое математическое соотношение, к которому сводились бы все проблемы этой науки. Он исходил при этом из мысли, что этап индукции, который он, как мы выше видели, считал в развитии всякой науки предшествующим этапу дедукции, для геометрической оптики уже завершен. История этой науки, по мнению Гамильтона, уже выявила наиболее общее свойство оптических явлений, которое, будучи сформулировано математически, должно быть положено в основу геометрической оптики. Излагая в кратком очерке историю оптики, Гамильтон прежде всего подчеркивает прямолинейность распространения света. Этот опытный факт в конце концов выкристаллизовывается в следующее важное положение, которое является фундаментальной теоремой оптики Связь между освещением и освещающим телом, или между рассматриваемым объектом и воспринимающим глазом, осуществляется посредством постепенного, но очень быстрого распространения некоторого предмета или влияния, или состояния, называемого светом, от светящихся или видимых тел вдоль математических или физических линий, называемых обычно лучами и оказывающихся при самых общих условиях точно или приближенно прямыми ). [c.807]

Чёткость изображения, создаваемого оптикой глаза па сетчатке, может нарушаться аберрациями онтич. системы, невозможностью строгой фокусировки на сетчатке удалённых предметов при близорукости или близких предметов при дальнозоркости, а также из-за дефектов глазных сред. [c.96]

ФОТОГРАФИЯ — совокупность методов автоматич, получения неи шеняемых во времени вещественных изображений предметов и регистрации разнообразных излучений. Исследование фотографич, процессов является предметом оптики и физич, химии, [c.337]

Со времени зарождения квантовой теории излучения черного тела вопрос о том, насколько хорощо уравнения Планка и Стефана — Больцмана описывают плотность энергии внутри реальных, конечных полостей, имеющих полуотражающие стенки, был предметом неоднократных обсуждений. Больщин-ство из них имели место в первые два десятилетия нащего века, однако вопрос закрыт полностью не был, и в последние годы интерес к этой и некоторым другим родственным проблемам возродился. Среди причин возрождения интереса к этому старейшему предмету современной физики можно назвать развитие квантовой оптики, теории частичной когерентности и ее применение к изучению статистических свойств излучения недостаточное понимание процессов теплообмена излучением между близкорасположенными телами при низких температурах и проблему эталонов далекого инфракрасного излучения, для которого длина волны не может считаться малой, а также ряд теоретических проблем, относящихся к статистической механике конечных систем. Хорошим введением к современному обзору в этой области являются работы [2, 3, 5]. Еще в 1911 г. Вейль показал, что требованием о том, чтобы полость являлась прямоугольным параллелепипедом, можно пренебречь при условии, что (У /с)- оо. Он показал также, что в пределе больших объемов или высоких температур число Джинса справедливо для полости любой формы. Позднее на основании результатов работы Вейля были получены асимптотические приближения, где Do(v) являлся просто первым членом ряда, полная сумма которого 0 ) представляла собой среднюю плотность мод. Современные вычисления величины 0 ) [2, 4] с использованием численных методов суммирования первых 10 стоячих волн в полостях простой формы показали, что прежние асим- [c.315]

Роль входного зрачка может играть то или иное отверстие (оправа оптики, специальная диа( )рагма) или его изображение (действительное или мнимое). В некоторых важных случаях изображаемый предмет есть освещенное отверстие (например, щель спектро-грас )а), причем освещение обеспечивается непосредственно источником света, расположенным недалеко от отверстия, или при помощи вспомогательного конденсора, В таком случае в зависимости от расположения роль входного зрачка может играть граница источника (рис. 14.3) или его изображения (рис. 14.4), или граница конденсора (рис. 14.5) и т, д. [c.322]

Эндоскопические оптические приборы предназначены для рассмотрения внутренних поверхностей и предметов в труднодоступных полостях и объемах. Сегодня медицинская и техническая. эндоскопия превратилась в обширную и быстроразвивающуюся отрасль оптического приборостроения. Весьма перспективным является использование в >ндоскопии голографических схем с применением. элементов волоконной оптики различных типов. Они позволяют существенно упростить конструкцию голографических схем при введении в одну из ее оптических ветвей — объектную или опорную, или обе одновременно — световодов. При. этом уменьшается число необходимых. элементов, габаритные размеры и масса схемы, увеличивается ее светосила и, что весьма важно, помехозащищенность (от пыли, вибрации и т. п.). Использование световодов в юлографии существенно расширяет области применения интерференционных методов исследования изучение труднодоступных объектов и закрытых полостей, упрощение получения голограмм объектов одновременно для нескольких углов освещения (.это особенно важно при исследовании неоднородностей сложной формы). При этом возможно получение на одной фотопластинке при ОДНОМ общем опорном пучке одновременно несколь- [c.77]

После изложенных соображений, касающихся существа предмета (квантовой оптики), обратимся к данному учебному пособию. Оно состоит из четырех частей 1. Развитие фотонных представлений. 2. Физика микрообъектов. 3. Квантовооптические явления. 4. Теоретические основы квантовой оптики. В первой части на основе ставших классическими работ Планка, Бора, Эйнштейна рассматриваются рождение и становление квантовой теории света, излагаются свойства фотона и фотонных ансамблей, демонстрируется переход от волновых представлений к квантовым. Во второй части анализируются некоторые принципиальные вопросы квантовой физики это позволяет объяснить интерференционные эффекты на корпускулярном языке. В третьей части приводятся необходимые сведения из физики твердого тела и затем обстоятельно рассматриваются три группы оптических явлений фотоэлектрические, люминесцентные, нелинейно-оптические эти явления иногда объединяют термином квантово-оптические . Вопросы, излагаемые в указанных трех частях пособия, составляют содержание раздела Квантовая природа света , [c.5]

Зависимости (16), (17) и (21) определяют преобразование оптической системой поля излучения в пространстве предметов в произвольную область пространства изображений. Такс>й способ описания преобразующего действия оптической системы используется прежде всего в том случае, когда анализ оптического поля на выходе оптической системы с помощью анализатора изображения осуществляется в произвольной плоскости пространства изображений, в общем случае е совпадающей с плоскостью изображений, определяемой геометрическо11 оптикой. Тогда моделью оптической системы является выражение (21), а преобразования (16) и (17) осуществляются с помощью модельных представлений слоя пространства. [c.47]

Модельное представление оптико-электронного тракта требует записи входного сигнала — яркостного поля в пространстве предметов в виде массива отсчетов (см. гл. 3). Наиболее уде бным для проектанта способом ввода этого массива в ЭВМ является устройство ввода полутоновых изображений (как телевизионного, так и фототелеграфного типа). Уровень развития техники позволяет осуществлять ввод изображений при числе отсчетов до 1024 X 1024 и при числе градаций до.256. [c.117]

При OB = + 1 в программе указывается расстояние в миллиметрах от первой поверхности системы до предмзта в соответствии с принять1м в оптике правилом знаков. При ОВ =+0 задается расстояние в диоптриях как величина, обратная расстоянию (в метрах) от входного зрачка системы до предмета. [c.153]

Например, в полете самолета Цессна-404 произошло падение оборотов двигателя в результате разрушения турбинной лопатки [118]. Оно было результатом первоначального нанесения забоины на кромку лопатки в результате попадания постороннего предмета в проточную часть двигателя, от которой в последующем произошло развитие усталостной трещины до критических размеров. Оптико-визуальный контроль лопаток (с помощью волокнистой оптики) имел высокую разрешающую способность. Этот метод был применен для контроля разрушившейся лопатки непосредственно перед последним полетом, однако ни забоина, ни трещина в лопатке не были обнаружены. Вместе с тем выполненные исследования закономерности роста трещины в разрушившейся лопатке показали, что после нанесения на нее забоины она пролетала несколько десятков полетов. [c.67]

Данная работа не претендует на то, чтобы полностью исчерпать этот обширный предмет, так как это представляет собой задачу, которая может потребовать многих лет трудов многих ученых, но имеет своей задачей только развить самую мысль и наметить путь для других. Поэтому, хотя этот метод может быть использован в самых разнообразных динамических исследованиях, в настоящей работе он применяется только к орбитам и возмущениям системы с любыми законами притяжения или отталкивания и с одной преобладающей массой или центром преобладающей энергии и притом в данном исследовании лищь настолько, насколько это представляется нужным, чтобы сделать понятным самый принцип. Следует отметить, что этот динамический принцип представляет собой лишь другую форму той же идеи, которая уже была применена в оптике в Теории систем лучей , и что намерение приложить ее к движениям системы тел было выражено при опубликовании этой теории ). При этом не только сама идея, но также и способ вычисления, примененный к наукам оптики и динамики, по-видимому, не ограничивается этими двумя науками, но может найти и другие применения при этом характерное для него специфическое сочетание принципов вариаций с принципом частных производных для определения и использования важного класса интегралов может при дальнейшем развитии этого метода будущими трудами математиков вырасти в отдельную отрасль анализа. [c.177]

В прноссвой, т. п. параксиальной, области (см. Ла-раксиальный пучок лучей) оптич. система близка к идеальной, т. е. точка изображается точкой, прямая линия — прямой и плоскость — плоскостью. Но при конечной ширине пучков и коночном уда,лепии точки-источника от оптич. оси нарушаются правила параксиально) оптики лучи, испускаемые точкой предмета, пересекаются не в одной точке плоскости изображений [c.8]

АНАМОРФИРОВАНИЕ в оптике (от греч. апа morphoo — преобразовываю) — получение оптич, изображений предметов со исесозможными преднамеренными искажениями их конфигурации в результате преобразования (трансформирования) их линейных или угл, размеров в разл. направлениях. Отношение линейных увеличений (или масштабов) изображения в двух [c.81]

Понятие луча лежит в основе геометрической оптики — приближения, справедливого для волнового поля, амплитуда и волновой вектор к-рого изменяются плавно, на масштабах, существенно превышающих длину В. В этом случае поле может быть представлено как набор независиьплх лучей. В однородной среде лучи прямолинейны, в неоднородной — искривлены в соответствии с законами преломления (рефракции). С помощью лучей можно построить изображение любого предмета, размеры к-рого велики по сравнению с Я, На этом основаны принципы работы мн. оптич. приборов (линза, телескоп, микроскоп, глаз и т. д,), а также нек-рых типов радиотелескопов. В аналогичных ситуациях для акустич. волн говорят о геометрической акустике. [c.321]

Особое прикладное значение в Г. о. имеет теория центрир. оптич. системы — совокупности преломляющих и отражающих поверхностей вращения, имеющих общую ось, наз. оптич. осью, и симметричное относительно этой оси распределение показателей преломления (если система содержит неоднородные среды). Большинство используемых на практике онтич. систем фотообъективов, зрительных труб, микроскопов и т. п.) является центрированными, В таких системах для области пространства, бесконечно близкой к оптич. оси и наз. параксиальной областью, действуют простые законы, связывающие положение луча, вышедшего из системы, с вошедшим в неё лучом. Для центрир. оптич. систем область Гаусса совпадает с параксиальной областью. Исходные положения параксиальной оптики — т. и. законы солинойного сродства, по к-рым каждой прямой пространства предметов соответствует одпа сопряжённая с ней прямая в пространстве изображений, каждой точке — сопряжённая с ней точка и, как следствие, каждой плоскости — сопряжённая с ней плоскость. С помощью условного распространения действия законов параксиальной оптики на всё пространство вводится понятие идеальной оптич. системы, изображающей любую точку пространства предметов в виде точки в пространстве изображений. Любая геом. фигура, расположенная в пространстве предметов на плоскости, перпендикулярной оптич. оси, изображается идеальной системой в виде геометрически подобной фигуры в пространство изображений также на плоскости, перпендикулярной [c.439]

Линзовое 3., при к-ром для построения акустич. изображения предмета используется звуковая оптика линзы акустические). Предмет 3 освещается звуковым полем от излучателя 2 (рис, 1), а акустич. лпиза 4 создаёт звуковое изображение предмета в нек-рой плоскости, где устанавливается пространств. [c.72]

Голографическое 3. использует принцип голографии (рис. 2) и не нуждается в звуковой оптике. Помимо рассеянного предметом поля р па плоскость пространств, детектора 5 направляется т. н. опорная звуковая волна Р(,. Возникающая интерференц. картина стоячих волн (акустич. голограмма) регистриру- [c.72]

Разрешающая снособность в 3. по поперечной координате бх зависит от волновых раз.меров В приёмных пространств, детекторов а определяется по ф-ле 6x kR/D=R/B, где Я — расстояние до предмета, B=DfA. Разрешение тем лучше, т. е. 6х тем меньше, чем больше В. В практич. 3. величина Sа 300—400 (в то время как в оптике В 10 —10 и более). По этой причине линзовое 3. имеет огранич. применение, т. к. звуковые линзы больших волновых размеров тяжелы, громоздки и вызывают большое затухание УЗ. Pa i-решсние по продольной координате (глубине, дальности) 6В также зависит от волновых размеров и расстояния bB XR /D —R IBD. Оно ухудшается про-порц. квадрату расстояния, поэтому измерение продольных координат осуществляется обычно на расстояниях порядка т. е. в непосредств. близости от плоскости приема. В тех ситуациях, когда объект расположен на расстоянии R>D, прибегают к импульсному облучению, и а атом случае разрешение по дальности (глубина) тем лучше, чем короче длительность сигнала, а при излучении широкополосных сигналов — чем нЕире полоса излучаемых частот. Диапазон частот, применяемых в 3., весьма широк,, и соответст-aeiiHO разные системы 3. могут существенно различаться по разрешающей способности (табл.). [c.73]

Качество 3. тем выше, чем ближе форма его поверхности к математически правильной (сфсрич., ци-лнндрич., параболопдальной и т, д.). Широко применяют также плоские 3., к-рые служат для изменения направления световых лучей в соответствии с законом отражения от плоской поверхности. Положение изоб-ражеиия, даваемого 3., может быть получено из общих законов геометрической оптики. Если отражающая поверхность обладает осью симметрии, то положение предмета и его изображения связаны с радиусом кривизны г у вершины О рис. 1) соотношением [c.83]

Исследование мехаиич., оптич., электрич. и магн. свойств кристаллов является предметом кристаллофизики, к-рая смыкает К, с физикой твёрдого тела. Возникший на основе исследования роста кристаллов пром. синтез алмаза, рубина, Ge, Si и др. см. Синтетические кристаллы) — основа квантовой и полупроводниковой электроники, оптики, акустики и др. [c.511]

Н. а. занимает промежуточное место между линейной теорией звука и теорией ударных волн. Предметом её исследований являются слабо нелинейные волны, в то время как ударные волны, как правило, сильно нелинейны в классич. же акустике нелинейные эффекты не рассматриваются вообще. Н. а. близка к нелинейной оптике и др. разделам физики нелинейных волн. К осн. вопросам, к-рыми занимается совр. Н. а., относятся распространение волн конечной амплитуды, звуковые пучки большой интенсивности и их самовоздей-ствие, нелинейное поглощение и взаимодействие волн, особенности нелинейного взаимодействия в твёрдых телах, генерация и распространение интенсивных шумов, усреднённые э екты в звуковом поле, акустич. кавитация и др. [c.288]

Все несветящиеся предметы видны благодаря диффузному О. с. Если поверхность отражает зеркально, то видна не сама граница раздела, а изображения предметов, полученные нри отражении от этой поверхности. О. с. может оказывать и вредное воздействие, приводя, наир., к появлению бликов , уменьшению яркости и контрастности изображения. 8 этих случаях стараются у.мепьшить О. с., нанося на поверхность оптич. деталей спец, тонкие слои (см. Просветление оптики), [c.513]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...